2020 Fiscal Year Annual Research Report
New Development of Asymmetric Catalytic Reactions Using Chiral Phosphoric Acid
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20H00380
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
秋山 隆彦 学習院大学, 理学部, 教授 (60202553)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 不斉合成 / キラルリン酸 / 触媒 / 光酸化還元触媒 / エナンチオ選択性 / キラリティー / 光反応 / キラルブレンステッド酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々が2004年に開発した(R)-BINOL由来のキラルリン酸は，優れたブレンステッド酸触媒として近年大きな発展を遂げ，非常に数多くの不斉触媒反応が開発されている。しかし，キラルリン酸が，さらに一般的に利用可能な汎用的かつ強力な酸触媒となるためには，より優れた不斉触媒反応を開発し，触媒の改良等も行う必要がある。本研究では，キラルリン酸を用いて，これまで比較的成功例の少ない，非中心性不斉化合物の不斉合成および第四級炭素骨格の構築を中心に，新たな触媒反応の開発，特に光触媒―キラルリン酸触媒協働系に注力して研究を推進している。
2020年度においては，窒素上無置換のトリフルオロメチル基の置換したケトイミンに対するピロール等の複素環化合物のFriedel-Craftsアルキル化反応による第四級不斉炭素骨格の構築反応を進展させ，高い光学純度でフリーのアミンが得られることを見出した。さらに，ニトロアルケンに対するFriedel-Craftsアルキル化反応も効率よく進行した。また，キラルリン酸と金属錯体を用いる軸性不斉化合物の合成反応も効率よく進行し，ビアリール誘導体が良好な不斉収率で得られることが明らかとなった。さらに，光触媒とキラルリン酸との協働系についても，2-アルキル置換ベンゾチアゾリンを用いることにより，アルキル基の移動反応が効率良くかつ高いエナンチオ選択性で進行することを見出した。本反応の反応機構についても，詳細に検討した。
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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
トリフルオロメチル基の置換したケトイミンに対する複素環化合物のFriedel-Craftsアルキル化反応による第四級不斉炭素骨格の構築反応を見出した。また，キラルリン酸と金属錯体を用いる軸性不斉化合物の合成反応も効率よく進行することが明らかとなった。さらに，光触媒とキラルリン酸との協働系についても，2-アルキル置換ベンゾチアゾリンを用いることにより，効率よく進行することを見出した。キラルリン酸触媒反応と光反応を組み合わせることにより，イミンに対するアルキル基の移動反応が高いエナンチオ選択性で進行することを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
キラルリン酸と金属塩を組み合わせることによる，軸性不斉化合物の合成反応について，精力的に進める。また，光触媒とキラルリン酸との協働系についても，イミンに対する付加反応において，用いることのできるアルキル基の適用範囲を広げるために優れたアルキル化剤を精査する。また，第四級不斉炭素骨格の構築反応については，ニトロアルケンに対する付加反応もさらに検討する。
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