2017 Fiscal Year Annual Research Report
Catalytic Asymmetric Hydrogenation of Heteroarenes
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16H04149
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
桑野 良一 九州大学, 理学研究院, 教授 (20273477)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 触媒的不斉合成 / 水素化 / イリジウム / 芳香族複素環 / アザインドール / 複素環 / 光学活性化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既に、光学活性PhTRAP-ルテニウム錯体を不斉触媒として用いることによってアザインドールを水素化すると、化学選択的にピロール部位が水素化され、光学活性アザインドリンが高いエナンチオ選択性で得られることを見出している。この場合、ピロール部位の窒素上にカルボニル保護基を導入する必要があった。そこで、アザインドールのピリジン部位を化学選択的かつエナンチオ選択的に還元する水素化の開発を目指した。
まず、化学選択性を変化させるためにピロール部位の窒素原子上にメチル基を導入した基質を合成し、その基質の水素化を試みた。PhTRAP-ルテニウム触媒を用いた場合、わずかに水素化が進行したものの、ピロール環部位が還元された生成物が得られた。一方、光学活性ホスフィン配位子で修飾したイリジウム触媒を用いた場合、この基質の水素化はほとんど進行しなかったが、臭化ベンジルによってピリジン部位の窒素原子上を4級化した6-ベンジル-1-メチル-5-フェニル-6-アザインドリニウム塩を基質とすると、フッ化カリウムの存在下で水素化が進行し、4,5,6,7-テトラヒドロアザインドールが高収率で生成することがわかった。さらに、イリジウム上の不斉配位子として2,2'-ビス(ジフェニルホスフィノ)ビアリール構造をもつ光学活性ビスホスフィンを用いた場合に高いエナンチオ選択性で反応が進行し、最高90% eeで目的の化合物が生成することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初想定していたピラジンやチアゾールの不斉水素化については、高い立体選択性で水素化を進行させることに成功したが、収率が低かった。しかし、並行して検討していたアザインドールの触媒的不斉水素化で、光学活性ルテニウム錯体を用いることにより予想外に高い立体選択性で化学選択的に光学活性アザインドリンを得ることに成功した。今回の研究では、触媒と着脱可能な置換基の導入によって同じ芳香族複素環の反応部位を完璧な化学選択性で変化させることに成功し、4,5,6,7-テトラヒドロアザインドールを高い立体選択性で得ることに成功した。この結果は、触媒といくつかの反応パラメーターを変えるだけでまったく異なる生成物を完璧に作り分けることが可能であることを示した点で、精密有機化学合成の観点から、極めて学術的に興味深い成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、今回の6-アザインドールのピリジン環部位の触媒的不斉水素化について、反応条件、反応手順等を最適化し、信頼性の高い手法を開発する、さらに、この最適化された手法を用いて5位や7位に様々な置換基をもつ6-アザインドール基質を合成し、その水素化を試みる。5-アザインドールについても同様に様々な基質の水素化を試み、ここで見出される不斉水素化の基質適用範囲を調べる。
さらに、高いエナンチオ選択性を達成できたものの、十分な収率で水素化生成物が得られていないピラジンやチアゾールの不斉水素化について、最適な不斉触媒の開発を行う。
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Research Products
(7 results)
