多段階促進型不斉触媒反応の創製と有用生物活性化合物合成への展開

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14703032
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大嶋 孝志 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (10313123)
• キーワード: 多機能不斉触媒 / 多段促進反応 / 触媒的不斉反応 / aldol反応 / Tishchenko反応 / 不斉エポキシ化反応

研究概要

多段階の不斉反応をワンポットで推進する新規多機能不斉触媒の創製と有用生物活性化合物の合成への応用を検討した。
1、アルデヒドとケトンを反応に直接用いることのできる直接的aldol反応は、環境調和の観点から非常に優れた炭素-炭素結合形成反応である。その触媒的不斉反応が柴崎研究室で開発された後、世界中の研究者が精力的に研究を行っているが、依然として基質が限定されており、エチルケトンのようにケトンのα-位にアルキル基を有する基質の適応は困難であった。その主な理由は生成物の不安定さに起因する逆反応の存在であり、今回我々は可逆なaldol反応と非可逆なTishchenko反応を組み合わせることでこの問題を解決し、光学活性な2-アルキル-1,3-ジオール化合物をほぼ完璧なジアステレオ選択性と非常に高いエナンチオ選択性を持って合成することを可能とした。また、本反応のメカニズムを詳細に検討し、希土類錯体にリチウムトリフラートを添加すると、錯体構造が動的に変化することも見いだしている(投稿済み)。
2、不斉希土類錯体を用いるα,β-不飽和アミドの触媒的不斉エポキシ化反応終了後、窒素、硫黄、および炭素求核剤を系中に加えると、より高活性な希土類-求核剤錯体が生成し、ワンポットで様々なβ-置換-α-ヒドロキシアミドが高収率で得られることを見いだした。また、新たな希土類-求核剤錯体の形成をin situ IR測定などを通じて立証することができた。すなわち、希土類錯体は動的に配位子交換を行うことによって、二つの反応それぞれにおいて真の活性種として働いている。また、得られた光学的にほぼ純粋なβ-置換-α-ヒドロキシアミドは数工程の変換によって有用生物活性化合物の合成ユニットに変換することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic Ligand Exchange of the Lanthanide Complex Leading to Structural and Functional Transformation : One-Pot Sequential Catalytic Asymmetric Epoxidation-Regioselective Epoxide Opening Process (2005)
  • 著者名/発表者名: Tosaki, S.-y., Tsuji, R., Ohshima, T., Shibasaki M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 127 ページ: 2147-2155
• [雑誌論文] Strategy for Enantio- and Diastereoselective Syntheses of All Possible Stereoisomers of 1,3-Polyol Arrays Based on a Highly Catalyst-Controlled Epoxidation of α,β-Unsaturated Morpholinyl Amides : Application to Natural Product Synthesis (2004)
  • 著者名/発表者名: Tosaki, S.-y., Horiuchi, Y., Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 10 ページ: 1527-1544
• [雑誌論文] Enantioselective Syntheses and Biological Studies of Aeruginosin 298-A and its Analogues : Application of Catalytic Asymmetric Phase-Transfer Reaction (2004)
  • 著者名/発表者名: Fukuta, Y., Ohshima, T., Gnanadesikan, V., Shibuguchi T., Nemoto, T., Kisugi, T., Okino, T., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci. 101 ページ: 5433-5438
• [雑誌論文] Catalytic asymmetric phase-transfer reactions using tartrate-derived asymmetric two-center organocatalysts (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohshima, T., Shibuguchi, T., Fukuta, Y., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: Tetrahedron 60 ページ: 7743-7754
• [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Aldol-Tishchenko Reaction (2004)
  • 著者名/発表者名: Gnanadesikan, V., Horiuchi, Y., Ohshima, T., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 126 ページ: 7782-7783
• [雑誌論文] Enantioselective total synthesis of (-)-strychnine : development of a highly practical catalytic asymmetric carbon-carbon bond formation and domino cyclization (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohshima, T., Xu, Y., Takita, R., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: Tetrahedron 60 ページ: 9569-9588
• [雑誌論文] Enantioselective Total Syntheses of Several Bioactive Natural Products Based on the Development of Practical Asymmetric Catalysis (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohshima, T.
  • 雑誌名: Chem.Pharm.Bull. 52 ページ: 1031-1052
• [雑誌論文] Asymmetric Heck Reaction
  • 著者名/発表者名: Shibasaki, M., Vogl, E.M., Ohshima, T.
  • 雑誌名: Adv.Synth.Catal. (印刷中)
• [雑誌論文] A New Entry in Catalytic Alkynylation of Aldehydes and Ketones Dual Activation of Soft Nucleophiles and Hard Electrophiles by an Indium(III) Catalyst
  • 著者名/発表者名: Takita, R., Fukuta, Y., Tsuji, R., Ohshima, T., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: Org.Lett. (印刷中)
• [雑誌論文] Formal Total Synthesis of (+)-Wortmannin Using Catalytic Asymmetric Intramolecular Aldol Condensation Reaction
  • 著者名/発表者名: Shigehisa, H., Mizutani, T., Tosaki, S.-y., Ohshima, T., Shibasaki, M.
  • 雑誌名: Tetrahedron (印刷中)
• [図書] Multimetallic Catalysts in Organic Synthesis (Group 13-Alkali Metal Heterobimetallic Asymmetric Catalysis) (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohshima, T., Shibasaki, M.
  • 総ページ数: 295(77-102)
  • 出版者: WILEY-VCH