Stereo control of diastereomers by dynamic molecular recognition

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05427
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: HIROTO KAKU 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (90299339)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 動的分子認識 / 不斉分子認識 / ホスト-ゲスト化学 / 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 / X線結晶解析

Outline of Final Research Achievements

trans-cis mixture of (4R)-2-(4-bromobenzyl)-5-methylcyclopentanone were converted to trans-form (94% de) by a thermodynamic equilibrium condition using TADDOL-type host molecule 1 in alkaline aqueous MeOH. In the case of using host molecule 2 instead of 1, >98% de of cis-(2R,4R)-2-(4-bromobenzyl)-5-methylcyclopentanone was obtained. The efficiency of this conversion was strongly influenced by the ratio of the solvent components (H2O/MeOH). (±)-6-Prenylcyclohex-2-en-1-one was converted to cis-(2R,5R)-5-methoxy-2-prenylcyclohex-2-en-1-one using host molecule 1 and DBU as a basic catalyst in H2O/MeOH (3:7). X-ray analytical studies were also carried out and disclosed the nature of this chiral molecular recognition process in the solid phase.

Free Research Field

化学系薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

キラルスイッチ医薬品などに見られるように，既存の医薬品についても光学活性体での提供が望まれるようになってきている．立体異性体間では，それらの活性強度が異なったり（あるいは全く活性がない），全く違った生物活性が発現することがあるからである．そこで，光学活性体調製のための新たな方法として，これまでとは一線を画す熱力学的な平衡下での反応を開発した．平衡下での反応では、いくつもの化合物が共存するとされるため、これまで有効な反応系ではなかった。そこで、包接錯体を形成するホスト分子を系内に組み込んだ動的分子認識反応を確立した．これにより，医薬品や機能性分子の合成のための原料を簡便に作成できると期待できる．