2019 Fiscal Year Annual Research Report
次世代型有機酸塩基複合触媒の創製と高難度有機合成への応用
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18H01975
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
加納 太一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40372560)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アミン有機触媒 / 不斉触媒反応 / 酸塩基複合触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、酸性の官能基と塩基性の官能基を併せ持つ、酸塩基複合触媒の開発を目指している。弱酸性の官能基と弱塩基性の官能基の双方を持った有機分子触媒は、アミノ酸であるプロリンに代表されるように数多く知られているが、強酸性の官能基や強塩基性の官能基が共存すると、酸塩基複合体を形成して不活性化するため、そうした官能基を酸塩基複合触媒に導入することは容易ではない。そこで剛直な母骨格にそれぞれの官能基を導入することで、分子内での酸塩基複合体形成を妨げる。また分子間の酸塩基複合体形成は、官能基周辺に立体障害を導入することで阻害できるかを検証する。本年度は、不斉素子として汎用されている軸不斉をもったビナフチルの代わりに、フェニルシクロプロパンがアミン有機触媒の基本骨格を構成する新たな不斉素子として適用できるかを検証した。近年報告された不斉シクロプロピル化反応を利用することで、従来のビナフチル型のアミン触媒と比較して、短段階で簡便にフェニルシクロプロパン型のアミン有機触媒を合成することに成功した。新たに得られた光学活性なアミン有機触媒は強酸性官能基を有した酸塩基複合触媒であり、不斉マンニッヒ反応やアミノオキシ化反応、ヒドロキシアミノ化反応、共役付加反応に適用したところ、従来型の触媒と同程度の反応性および立体選択性でいずれの反応も進行したことから、フェニルシクロプロパン骨格が新たな不斉素子として利用できることが示された。
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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
酸塩基複合触媒は触媒の酸性官能基と塩基性官能基が直接相互作用して、不活性化することを抑制する必要がある。本年度の研究では、そうした相互作用を抑制するのに適した母骨格として、ビナフチルに代表されるビアリール骨格以外に、フェニルシクロプロパン骨格が適用できることを見出しており、全く新しい酸塩基複合触媒を設計することが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
強酸性の官能基と塩基性の官能基が共存する酸塩基複合触媒を開発するためには、酸性官能基を導入できる塩基性の母骨格が必要であり、本年度に見いだされたフェニルシクロプロパン骨格の知見を活かすことで、これまで以上に簡便に合成できる基本骨格を新たに設計し、その合成法を確立する。
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