2017 Fiscal Year Annual Research Report
Asymmetric Base Hydrolysis of Esters using Zwitterionic Nucleophilic Catalyst
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16H07042
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山本 英治 九州大学, 理学研究院, 助教 (70782944)
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2016-08-26 – 2018-03-31
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| Keywords | 不斉加水分解 / 四級アンモニウム塩 / 四級ホスホニウム塩 / エステル / 光学活性カルボン酸 / チオウレア / 塩基加水分解 / 不斉プロトン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シンコナアルカロイド由来のキラル相間移動触媒を用いたアミノ酸エステル類の不斉加水分解を検討したところ、高収率かつ高立体選択的に不斉塩基加水分解が進行する系を見出した。
また、様々な基質を用いて検討を行ったところα位に嵩高いアルキル置換基を有するもので特に高い立体選択性が発現することがわかった(最大96:4 er)。
さらに、実験化学的な手法による反応機構解析を行ったところ、エステル基質のラセミ化は、系中でのアズラクトンの生成と続く、アズラクトンのラセミ化、アルコールによる開環反応を経由することで生じることが示唆される結果が得られた。また、研究協力者の蒲池准教授が開発した、ConFinderプログラムを用いる擬似遷移状態探索手法を利用して本触媒系における立体選択性の発現機構の解明を試みた。その結果、実験結果と良い一致を示す遷移状態構造の特定に成功した。また、この遷移状態構造の解析により、基質-触媒間のπ-π相互作用や非古典的水素結合が選択性の発現において重要であることが示唆された。
また、キラルな四級ホスホニウム塩触媒を用いてエノールエステル類の加水分解的不斉プロトン化反応を検討したところ、アミノ酸由来の四級ホスホニウムチオウレア触媒を用いることで、環状ケトン類から誘導したエノールエステル類の不斉プロトン化が、極めて高い立体選択性で進行することが見出された。触媒スクリーニングの結果から触媒上のチオウレア基、四級ホスホニウム基それぞれが立体選択性発現において必須であることが示唆される結果が得られている。基質適用範囲も広く、６～８員環の環状ケトンから誘導したエノールエステル基質において高い選択性が発現することを確認している (90～97% ee)。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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