水溶液中で機能する光学活性ホウ素ルイス酸の開発

• Project/Area Number: 13740345
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Organic chemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 平井 敦 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30322796)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ホウ素ルイス酸 / エポキシド開環反応 / 動力学的分割 / 分子軌道計算

Research Abstract

昨年度に予備的知見を得ていたtrans-2,3-エポキシアルコールの光学活性アルキルボロン酸存在下アジ化ナトリウムを用いた動力学的光学分割について詳細な検討を行った。具体的にはエポキシアルコールに対してホウ素ルイス酸1当量、アジ化ナトリウム0.45当量を加え、DMF中60℃で反応を行った。
その結果、α-(-)-ピネン由来のジ(イソピノカンフェイル)ボロン酸を用いると、効率良く反応は進んだものの、光学分割がほとんど行われなかった。ところが、ジ(イソピノカンフェイル)ボランを用いて同様の反応を行ったところ、比較的良好な不斉収率(30%ee)でエポキシアルコールが回収された。このことは、反応系中でエポキシアルコールとホウ酸のホウ酸エステル形成反応が比較的遅いことを示唆する。また、開環反応はC2位選択的(C2:C3=88:12)に進行していることから、本開環反応は光学活性ホウ素化合物を用いても研究代表者の提案した反応機構で進行しているものと考えられる。一方、ボラン-THF錯体と(+)-酒石酸エステルより調製される[1,3,2]ジオキサボロランを用いると、24%eeでエポキシアルコールが回収されたものの、antipodeが主生成物となった。また、(L)-プロリン由来のアミノアルコールより調製した[1,3,2]オキサザボロランも用いたが、不斉誘起はほとんど観測されなかった。
以上、水溶液中で機能する光学活性ホウ素ルイス酸の開発には至らなかったが、光学活性ボロン酸のルイス酸としての挙動について基礎的な知見を得ることができた。