立体化学制御機能の分子構造論的基礎

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457520
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 富岡 清 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50114575)
• 研究分担者: 市原 潤子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (60110772) ; 金井 求 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20243264)
• キーワード: 立体選択性 / 配座変換 / 反応面 / 不斉合成 / 求核付加反応 / イミン / 不斉補助剤 / 触媒

研究概要

本研究は立体選択的反応で中心的役割を演じている活性種構造と立体選択性発現との相関を分子レベルで明確化し、新しい不斉反応の設計の可能性を開拓しようとするものである。従って、活性種構造を有機化学的、物理化学的かつ計算化学的に決定して、その立体選択的反応経路を定性的かつ定量的に明かとする。次いで、新しい設計方法論を求め、概念的に新規な不斉反応の創製を試みるものである。
イミドを例として構造と選択性の相関を明確にした。即ち、X線結晶解析及びNMRによってイミドの基底状態での立体構造を明確にできた。さらに、反応剤共存下でのイミドの構造は加える金属種によって大きな配座変化を受けることが明かとなった。これら得られた立体配座の理論化学計算によりそれら配座の安定性と反応性との相関が明確となった。これらを基盤として、反応面の任意制御を可能とする不斉反応が開発できた。
また、ナフチルイミンを例として反応点の選択制御の構造要因を明確化し、より一層効率の高い不斉反応に転換できた。即ち、アルキルイミンだと共役付加、また芳香族イミンだと1,2-付加が選択的に進行するこれら反応の選択性決定要因をそれらの立体配座解析ならびに理論計算化学によってに明確にした。いずれも反応点最低否被占軌道の係数のによって大小制御されている。得られた構造要因からより高い立体及び位置選択性を発現し得るイミン置換基を検索する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Motomu Kanai: "Asymmetric Conjugate Addition of Organomagnesium Cuprates Controlled by Stoichiometric Amount of Chiral Phosphine" Tetrahedron Letters. 36(24). 4273-4274 (1995)
• [文献書誌] Motomu Kanai: "Catalytic Asymmetric Conjugate Addition of Grignard Reagents Controlled by Copper(I)-Chiral Bidentate Phosphine COmplex" Tetrahedron Letters. 36(24). 4275-4278 (1995)
• [文献書誌] Kiyoshi Tomioka: "Diastereoselective Thiophenol Addition to (S)-N-α,β-Unsaturated Carbonyl-γ-trityloxymethyl-γ-butyrolactams" J.Org.Chem.60(19). 6188-6190 (1995)
• [文献書誌] Isao Inoue: "Enantioselective Reaction of An Imine with Methyllithium Catalyzed by A Chiral Ligand" Tetrahedron : Asymmetry. 6(10). 2527-2533 (1995)
• [文献書誌] Kiyoshi Tomioka: "Theoretical Calculation-Based Reproduction of Thermodynamic,Kinetic Behaviors and Cytotoxicity of Azasteganes" Heterocycles. 42(1). 43-45 (1996)
• [文献書誌] Motomu Kanai: "Conformational Preference and Diastereoselectivity of(S)-N-(α,β-Unsaturated Carbonyl)-γ-trityloxymethyl-γ-butyrolactam" Tetrahedron Letters. 36(51). 9349-9352 (1995)