2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Innovative Organocatalysts Utilizing Unique Properties of Unsaturated Medium-size Rings
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16K13994
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
浅野 圭佑 京都大学, 工学研究科, 助教 (90711771)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 有機分子触媒 / 不斉合成 / オレフィン / 中員環 / 面性不斉 / 分子歪み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能性分子の開発においてキラル化合物の不斉合成は必要不可欠であり、それを可能にする不斉触媒の開発は有機合成化学における重要な課題のひとつである。特に、新しい母核を有する触媒の創製は新しい反応機構や不斉環境の創出につながることから、ものづくりに進歩を与えると期待できる。そこで、これまで触媒官能基としてあまり用いられてこなかったオレフィンと、それを含む効果的なキラルプラットフォームである面不斉中員環骨格を持つ分子に焦点を当て、この構造を母核に持つ触媒の創製を目指して研究を開始した。これらの分子は歪みを持つ高エネルギー化合物であるため高い触媒活性が期待でき、また基質の面選択に有効な面性の触媒官能基を形成しているため不斉誘導にも効率が良いと考えられる。
昨年度に続き、開発したトランスシクロオクテン触媒によるアルケン類のハロゲン化反応をさらに検討した。収率の経時変化などを調査した結果、触媒の置換基の構造が反応速度に大きく影響することが分かり、不斉反応開発に向けた重要な知見を得た。また、基質やハロゲン化剤の適用範囲についても調べ、触媒性能の一般性の高さを確認した。さらに、炭化水素で構成され疎水性が高い本触媒は相間移動触媒として利用できることも見いだした。すなわち、反応性が高く触媒的な制御が難しい基質でも、有機溶媒-水の二相系で水溶性ハロゲン化剤と反応させる条件では反応性が抑制できた一方、トランスシクロオクテン触媒存在下では反応が速やかに進行した。これも不斉反応開発に向けた重要な知見である。ここまでの成果については既に学会発表を行い、論文も投稿した。
また、光学活性トランスシクロオクテン誘導体が持つ不斉環境に関して知見を得るために、遷移金属触媒における不斉配位子としての利用も昨年度に続きさらに検討した。触媒構造や反応条件を最適化した結果、90% eeを超える高いエナンチオ選択性を達成した。
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