水酸基が未保護の糖とホルムアルデヒドとの水系アルドール反応における立体制御

• Project/Area Number: 04805088
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Synthetic chemistry
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 重政 好弘 鳥取大学, 工学部, 教授 (00032029)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 指輪 仁之 鳥取大学, 工学部, 助手 (20205884) ; 斎本 博之 鳥取大学, 工学部, 助教授 (20186977)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Budget Amount: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 1992: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: アルドール反応 / ホルムアルデヒド / 3-ペンチュロース / ホルモース反応 / アラビニトール / ホウ酸 / エリスリトール / スレイトール

Research Abstract

ホウ酸存在下、CaCl_2-D-フルクトースを触媒とし、KOHでpH=11に調整しながら反応温度60℃、反応時間3hでホルモース反応を行い、DL-アラビニトールを収率20-30glc%で得た。DL-アラビニトール、meso-エリスリトールおよびDL-スレイトールはカチオン、アニオン樹脂カラムおよびシリカゲルカラムを用いたクロマトグラフィーを繰り返すことにより単離し、分光学的手法を用いて同定した。DL-アラビニトールの収率は、ホウ酸無添加、糖生成段階の開始あるいは終了時にホウ酸添加した場合に比較し、反応初期からホウ酸を添加した場合が最も高かった。CaCl_2濃度が0.3-1.0Mでは、添加D-フルクトース濃度にかかわらず、DL-アラビニトールの収率は20-30glc%であったが、全糖収量はD-フルクトース濃度の増大とともに増大した。一方、このCaCl_2濃度範囲では、添加ホウ酸濃度にかかわらず、DL-アラビニトールの収率は20-30glc%であったが、全糖収量はホウ酸濃度の増大とともに減少した。また、CaCl_2濃度が0.3M以下では、添加D-フルクトース濃度にかかわらず、DL-アラビニトールの収率はCaCl_2濃度の増大とともに増大した。ホルムアルデヒド濃度は0.5-2.5MがDL-アラビニトールの生成に有利であった。一方、meso-エリスリトールおよびDL-スレイトールの生成はホルムアルデヒド濃度が高いほど増大した。ホウ素-カルシウム系触媒におけるDL-アラビニトールの生成に必要な5単糖の2位と4位との立体配置をアンチ型に制御するための遷移状態についても推察した。