2017 Fiscal Year Annual Research Report
Chiral polymer of cinchona alkaloid - peptide hybrid catalyst
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15K05517
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
伊津野 真一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50158755)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | キラル高分子 / シンコナアルカロイド / スルホンアミド / スクアラミド / シンコナーペプチドハイブリッド / 有機分子触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シンコナアルカロイド誘導体として本研究では特にC9-スルホンアミド型およびC9-スクアラミド型誘導体に着目して研究を進めた。これらの誘導体はC9位に比較的酸性度の高いNHを有しており、シンコナアルカロイド自身が有するキヌクリジン窒素の塩基性と協働的に作用することにより不斉反応の遷移状態を安定化することに寄与できる。これらシンコナアルカロイド誘導体に、アミノ酸およびペプチドのキラリティーを導入することによって不斉反応場のコンフォメーションを調製することができる。さらに触媒活性部位のコンフォメーションの微調整のために、シンコナアルカロイド-ペプチドハイブリッド触媒を繰り返し単位とするキラル高分子の合成を試みた。
シンコナアルカロイド誘導体の高分子化を確立するために種々の重合法を検討し、溝呂木-Heck反応を利用する重合法が適していることを突き止めた。シンコナアルカロイド類の構造に特有のC3ビニル基とハロゲン化アリールは溝呂木-Heck反応条件下で速やかかつ定量的に反応し、炭素―炭素結合が形成される。シンコナアルカロイドスルホンアミド二量体とジヨードベンゼンから溝呂木-Heck反応により、キラル高分子を合成することに成功した。
本研究で開発した溝呂木-Heck重合法は、様々なシンコナアルカロイド誘導体に適応することができ、シンコナ-ペプチドハイブリッド型触媒についてもこの重合法により、対応するキラル高分子を合成することができた。これらのキラル高分子は有機分子触媒として作用する官能基を有しているためこれら高分子の触媒活性を調査した。特にMichael付加型の反応において優れた性能を示し、対応する低分子触媒を上回る高活性の高分子触媒の創成に成功した。さらにこれらの高分子は通常の有機溶媒に不溶であることから、触媒の分離再使用が容易であり、繰り返し使用可能である。
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