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本研究では、酸性の官能基と塩基性の官能基を併せ持つ、酸塩基複合触媒の開発を目指している。弱酸性の官能基と弱塩基性の官能基の双方を持った有機分子触媒は、アミノ酸であるプロリンに代表されるように数多く知られているが、強酸性の官能基や強塩基性の官能基が共存すると、酸塩基複合体を形成して不活性化するため、そうした官能基を酸塩基複合触媒に導入することは容易ではない。そこで剛直な母骨格にそれぞれの官能基を導入することで、分子内での酸塩基複合体形成を妨げる。また分子間の酸塩基複合体形成は、官能基周辺に立体障害を導入することで阻害できるかを検証する。本年度は、不斉素子として汎用されている軸不斉をもったビナフチルの代わりに、フェニルシクロプロパンを基本構造とする新しいアミン有機触媒が不斉触媒反応に有効であったことから、類似した構造をもち、より簡便に合成のできる新規アミン有機触媒の合成とそれを用いた高難度の新規反応の開発に取り組んだ。この光学活性なアミン有機触媒は天然のアミノ酸から短段階で合成可能で、二級アミン部位と強酸性官能基を有した酸塩基複合触媒であり、ケチミンを求電子剤とした不斉マンニッヒ反応において、従来型の触媒より高い立体選択性で円滑に反応を進行させられることを見出した。
本研究で開発した天然のアミノ酸由来の光学活性なアミン触媒は、その基本構造が不斉反応に有効な不斉環境を構築していることが明らかとなったことから、現在は他のアミノ酸を原料として利用した誘導化やさまざまな酸性官能基の導入により、新たな酸塩基複合触媒を開発している。その際、他のアミノ酸と異なり、二級アミン部位をもったプロリンを用いることで、三級アミン部位と強酸性官能基を併せ持った酸塩基複合触媒も合成することができた。
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