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エントロピー立体制御による不斉触媒反応の開発:キラル架橋反応の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 13440192
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関姫路工業大学

研究代表者

杉村 高志  姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30187661)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード不斉触媒反応 / エントロピー / キラル架橋反応 / ラジカル反応 / 光反応 / 分子内反応 / エントロピ / 架橋反応 / 分子内付加 / エントロピー制御
研究概要

キラル架橋反応の特長を生かして、不斉触媒反応を構築するための研究を行い、以下の成果を得た。
1)キラル触媒の形状と架橋への反応点を決めるため、PD架橋のメチル基の位置およびメチル以外の置換基を有する架橋で、光メタ付加反応、ロジウムカルベノイドの芳香族またはオレフィンへの付加、ケテンオレフィン付加を行い、置換基はPDの2つのメチル基のいずれかにあることが条件であり、その大きさはイソプロピル基よりも小さいことが条件であることが判った。
2)架橋部上のキラル中心の導入と活性化エントロピーの差の誘起の関係を明らかにするため、キラルパータベーション項を新たに定義し、ロジウムカルベノイドの芳香族への分子内付加反応の解析を行った。架橋部の試薬側のキラリティーはエンタルピー的な加速効果が両立体異性体生成プロセスにある一方、基質側のキラリティーは片方のプロセスをエントロピー的に加速し、もう方を減速することが分かった。その差は、メチル基1つで30euにも達し、エントロピー立体制御の主因として確定できた。
3)キラル触媒としてシクロデキストリンを用い、フェノキシラジカルの2量化の立体選択性を検討した。生成物はほぼ1:1のジアステレオマー混合物であり、その収率は最高47%であった。この反応にβシクロデキストリンを加えると、収率は若干低下するが、立体選択性は向上し、2位の置換基がベンゾイルオキシ基の時に47%過剰率を達成した。
4)キラル架橋反応の研究から、ジアゾ化合物の気相熱分解により生成したケテンのオレフィンへの付加における立体化学は400℃と高温にもかかわらず、99%以上の純度で生成物が得られた。ジアゾ化合物を用いるキラル架橋不斉合成から多くの光学活性物質を実際に合成し立体選択的水素化過程を経る昆虫フェロモン・スペラピロンの形式合成や新しいヒドロホウ素を適用したポリケチドの部分合成に成功した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] T.Tei: "Application of Modified hydroxy-directed Diastereo-differentiating Simmons-Smith Reaction to Unreactive Conjugated Triene. Stereocontrolled Tandem..."Tetrahedron : Asymmetry. 12.19. 2727-2730 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Hydroxy Directed Zinc Carbenoid Addition to a Remote Olefin. Analysis and Improvement of 2,4-Pentanediol Tethered Furukawa Cyclopropanation"Tetrahedron. 57,35. 7495-7499 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tei: ""Chiral Perturbation Factor" Approach Reviles Importance of Entropy Term in Stereocontrol of the 2,4-Pentanediol-Tethered Reaction"Journal of Organic Chemistry. 67,19. 6593-6598 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Futagawa: "Preparation of gem-dimethylcyclopropane-fused compounds through sigmatropic rearrangements. On/off swiching of tautomerization of 3,4-homotropilidene.."Tetrahedron. 54,45. 9279-9287 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Chiral and flexible 2,4-pentanediol-tethered cyclopropanation of olefins with a carbenoid derived from a diazo ester to construct three stereogenic centers"Tetrahedron : Asymmetry. 14.7. 3115-3117 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Asymmetric Synthesis of gem-Dimethylcyclopropane-fused Compounds through Chemo-, Regio-, and Stereoselective Cyctopropanation and Stereospecific..."Chem.Lett.. 32,2. 128-129 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Asymmetric Synthesis by Vapor Phase Pyrolysis"Tetrahedron Lett.. 44,15. 3115-3117 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "[6+2]Cycloaddition of N-phenlytriazolinedione with cycloheptatriene derivatives mediated and stereodirected by a chiral 3-oxy substituent."Tetrahedron Lett.. 45,7. 159-152 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Entropy-Driven Asymmetric Synthesis with Chiral Tether"Euro J.Org.Chem.. 6. 1185-1192 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hagiya: "Asymmetric meta-arene-alkene photocycloaddition controlled by chiral 2,4-pentanediol tether"Tetrahedron : Asymmetry. (in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉村高志: "先端化学シリーズI 日本化学会編"丸善. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tei, T.sugimura, T.Katagiri, A.Tai, T.Okuyama: "Application of Modified Hydroxy-Directed Diastereo-differentiating Simmons-Smith Reaction to Unreactive Conjugated Triene. Stereocontrolled Tandem Cyclopropanation-Cope Rearrangement-Cyclopropanation"Tetrahedron : Asymmetry. 12,19. 2727-2730 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura, T.Futagawa, M.Yoshikawa, T.Katagiri, R.Miyashige, M.Mizuguchi, S.Nagano, S.Sugimori, A.Tai, T.Tei, T.Okuyama: "Hydroxy direction of zinc carbenoid addition to a remote olefin. Analysis and improvement of 2,4-pentanediol tethered Furukawa cyclopropanation"Tetrahedron. 57,35. 7495-7499 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tei, Y.Sato, K.Hagiya, A.Tai, T.Okuyama, T.Sugimura: ""Chiral Perturbation Factor" Approach Reviles Importance of Entropy Term in Stereocontrol of the 2,4-Pentanediol-tethered Reaction"J.Org.Chem.. 67,19. 6593-6598 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Futagawa, N.Nishiyama, A.Tai, T.Okuyama, T.Sugimura: "Preparation of gem-dimenthylcyclopropane-fused compounds through sigmatropic rearrangements. On/off -switching of tautomerization of 3,4-homotropilidene by steric hindrance"Tetrahedron. 58,45. 9279-9287 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura, T.Tei, T.Okuyama: "Asymmetric Synthesis of gem-Dimethylcyclopropane-fused Compounds through Chemo-,Regio-,and Stereoselective Cyclopropanation and Stereospecific Rearrangement"Chem.Lett.. 32,2. 128-129 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura, T.Tei, T.Okuyama: "Asymmetric Synthesis by Vapor Phase Pyrolysis"Tetrahedron Lett.. 44,15. 3115-3117 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura, C.Y.Im, T.Okuyama: "[6+2] Cycloaddition of N-phenyltriazolinedione with cycloheptatriene derivatives mediated and stereodirected by a chiral 3-oxy substituent"Tetrahedron Lett.. 45,7. 1519-1521 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Entropy-Driven Asymmetric Synthesis with Chiral Tether"Euro.J.Org.Chem.. 6. 1185-1192 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hagiya, A.Yamasaki, T.Okuyama, T.Sugimura: "Asymmetric meta-arene-alkene photocycloaddition controlled by chiral 2,4-pentanediol tether"Tetrahedron : Asymmetry. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Asymmetric Synthesis of gem-Dimethylcyclopropane-fused Compounds through Chemo-, Regio-, and Stereoselective Cyclopropanation and Stereospecific Rearrangement"Chem.Lett.. 32.2. 128-129 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Chiral and flexible 2,4-pentanediol-tethered cyclopropanation of olefins with a carbenoid derived from a diazo ester to construct three stereogenic centers"Tetrahedron : Asymmetry. 14.7. 881-890 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Asymmetric Synthesis by Vapor Phase Pyrolysis"Tetrahedron Lett.. 44.15. 3115-3117 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Entropy-Driven Asymmetric Synthesis with Chiral Tether"Euro.J.Org.Chem.. 6.6(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "[6+2] Cycloaddition of N-phenyltriazolinedione with cycloheptatriene derivatives mediated and stereodirected by a chiral 3-oxy substituent"Tetrahedron Lett.. 45.7. 1519-1521 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Regioselective Formation of Optically Active Cycloheptatrienes by Chiral Tethered Buhner Reaction"Chem.Lett.. 33.4(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 日本化学会編: "先端化学シリーズI 有機金属・キラル・触媒・高分子"丸善. 285 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tei: ""Chiral Perturbation Factor" Approach Reviles Importance of Entropy Term in Stereocontrol of the 2,4-Pentanediol-Tethered Reaction"Journal of Organic Chemistry. 67,19. 6593-6598 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Novel Acid-catalyzed Rearrangement of Alkoxycarbonylcycloheptatriene Assisted by Alkoxy Substitution"Chem.Lett.. 2. 260-261 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Chiral and flexible 2,4-pentanediol-tethered cyclopropanation of olefins with a carbenoid derived from a diazo ester to construct three stereogenic centers"Tetrahedron : Asymmetry. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sugimura: "Asymmetric Synthesis of gem-Dimethylcyclopropane-fused Compounds through Chemo-, Regio-, and Stereoselective Cyclopropanation and Stereospecific Rearrangement"Chem.Lett.. 32,2. 128-129 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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