2019 Fiscal Year Research-status Report
動的分子認識によるジアステレオマーの立体制御によるキラル素材の調製
| Project/Area Number |
19K05427
|
|---|
| Research Institution | Tokushima Bunri University |
|---|
Principal Investigator |
加来 裕人 徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (90299339)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 不斉分子認識 / ホスト－ゲスト化学 / デラセミ化反応 / ジアステレオ制御 / エピメリ化 / オキシマイケル付加 / ヒダントイン類 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，光学活性なホスト分子の結晶場での不斉分子認識現象を基盤として，平衡条件下に複数存在しうる異性体混合物のうちから，単一のジアステレオマーの供給を目指して研究に着手した．また，医薬品の骨格として広く利用されているヒダントイン類の5位に置換基をもつもののデラセミ化反応についても検討した．本年度の成果は以下のとおりである．
１．環上に２つ（１つはα位）の置換基を有する環上ケトン類の調製．
２．α位でのエピメリ化平衡を利用するジ置換ケトン類のジアステレオマー制御法の開発に着手した．まず，(2RS, 4R)-2-(4’-メチルベンジル)-4-メチルシクロペンタノンのcis/trans混合物をホスト非存在下で塩基によりエピメリ化させたところ，cis体が優先（cis/trans=70：30）して得られた．ここに，TADDOL型ホスト分子を存在させて二日間懸濁下に撹拌した．ろ過後，ろ別した固体からcis/trans比が3：97のケトンがを96%回収した．これら反応の一般性を探るために，ベンゼン環上に他の置換基を有するケトン類についても同様に検討し，光学活性なジアステレオマーを得ることに成功した．前述したホスト-ゲスト間の不斉分子認識の様子を探るために，包接錯体のＸ線結晶構造解析を行い，ホスト-ゲスト間に水素結合の存在を確認した．
３．２位に置換基を有するエノン類へのオキシマイケル付加-脱離反応を利用した3-アルコキシケトン類のジアステレオマー制御への展開を目指した．その前段階として，触媒存在下におけるアルコールのオキシマイケル付加-脱離反応を検討した．触媒として強塩基であるDBUや固体酸触媒を用いることで，種々の3-アルコキシケトンを得ることに成功した．
４．医薬品の骨格にも広く用いられているヒダントイン類の５位に置換基を有するものを調製し，デラセミ化反応により光学活性体へと導いた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書上，令和元年度分に記した計画は概ね順調に進行していると考える．
その根拠は，１）アルカリ存在下でのエピメリ化条件下における光学活性ケトンのジアステレオマー制御法の確立．および，高純度のジアステレオマーが両異性体ともに得られるようになったこと．さらにその適用範囲の拡大を目指しゲスト化合物およびホスト候補化合物を多数調製し，様々な組み合わせで検討を重ねられたこと，２）ホスト-ゲスト間の不斉分子認識の様子をX線結晶解析に明らかにしたこと，３）まだ予備的な実験とはいえ，種々のアルコールのエノンに対するマイケル付加-脱離の平衡反応を確立したこと，４）５位に置換基を有するヒダントイン類のラセミ化の条件を確立し，ホスト分子存在下で光学活性体へと導けたことなどによる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
α位に置換基をもつ環状ケトン類の平衡下におけるジアステレオ制御法の適用範囲を広げるため，種々のケトン類（例えば，置換様式の違い，環の員数，環外不斉をもつケトン類，鎖状ケトン類など）に本手法を適用したい．さらに，アルコールのマイケル付加-脱離反応の平衡系から光学活性な3-アルコキシケトン類を調製できたことから，新たに置換基を導入した他のエノン類へ適用することで，ジアステレオ制御法への範囲拡大についても試みたい．
光学活性５-置換ヒダントイン類の生物活性には興味が持たれるので，応用研究を進めていきたい．
|
| Causes of Carryover |
＜理由＞当該年度は基礎的な平衡反応（ケトン類のα位のエピメリ化やヒダントイン類のラセミ化，アルコールのエノンへのマイケル付加-脱離反応）の確立に時間を費やした．そのため，あまり多くの試薬を必要としなかった．また，基質合成の手法が確立したため，効率的な合成が可能となり，無駄な出費を抑えることができた．光学活性体の純度の評価のための光学活性カラムは所属研究室のものを使用させていただいたため，新たな購入がなかった．
＜計画＞物質供給を考えた場合，光学活性体を含む数多くの試薬及びガラス器具が必要となる．これにかかる費用が必要となる．また，調製したケトン類の純度の測定および，本手法により得られたケトン類のジアステレオ及びエナンチオ選択性，すなわち反応の活性評価を行うのに必要となる，光学活性カラムの購入に充てたい．
さらに，本年度の成果を広く公開するために，英語論文校閲，論文投稿にかかる経費，学会発表費として使用する．
|
