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2013 年度 実施状況報告書

含窒素複素芳香環化合物の直接的不斉水素化反応による光学活性環状アミンの効率的合成

研究課題

研究課題/領域番号 25620083
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大阪大学

研究代表者

真島 和志  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70159143)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード複核イリジウム錯体 / 不斉水素化反応 / ピペリジン / ピリジン塩酸塩 / 光学活性ピペリジン誘導体 / 含窒素複素環化合物
研究概要

われわれは、複数金属からなる触媒として複核イリジウム錯体に注目して研究を進めており、光学活性な2座ホスフィン配位子を有するイリジウム2核錯体触媒によるイソキノリン類の不斉水素化反応において基質を塩酸塩へと誘導することで、収率およびエナンチオ選択性を向上できることを見出している。そこで、この基質の塩形成の効果を利用することでピリジン類の不斉水素化反応を達成できると考え検討を行った。2-methyl-6-phenylpyridine をモデル基質として検討したところ、塩を形成しない場合全く反応が進行しなかったのに対して、塩へと誘導した基質は80%の転化率、43% eeで対応するピペリジン誘導体を与えた。このとき得られた生成物はsyn体のみであり、anti体はまったく観測できなかった。ピリジン塩の対アニオンは重要であり、ヨウ化水素酸塩を用いた場合に収率、エナンチオ選択性共に向上した。最適化した条件下で基質一般性の検討を行ったところ、種々の2,6-二置換ピリジン塩が適用可能であり、高ジアステレオ選択的に反応が進行した。また、本触媒系は2,6-二置換ピリジン塩のみでなく2,3-二置換ピリジン塩も適用可能であった。さらに、本系を三置換ピリジン類へと適用することを企図し、7,8-dihydro-2-methylquinoline-5(6H)-one の水素化を行った。この基質を塩酸塩へと誘導し不斉水素化を行うことにより、3つの不斉点を有するピペリジン誘導体 が得られた 。7,8-dihydro-2-methylquinoline-5(6H)-oneの不斉水素化反応は既に報告されているものの、一つの二重結合が残存したエナミンが得られるのみであったことから、基質の塩形成による効果でエナミンからピペリジン誘導体への水素化が進行したものと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

従来難しいと考えられて来た置換ピリジンの直接還元による光学活性ピペリジンの合成に成功しており、複核イリジウム錯体の特異な触媒機能を明らかにすることに成功している。これらをさらに発展させる計画である。

今後の研究の推進方策

複核ロジウム錯体の合成や異種2核錯体の合成にも成功しており、これらの複核錯体の触媒機能の開発を進めている段階である。イソキノリンやピリジン骨格の不斉水素化に限らず、5員環インドール骨格などの不斉水素化についても研究を進める方針である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Iridium-catalyzed Asymmetric Hydrogenation of Pyridinium Salts for Constructing Multiple Stereogenic Centers on Piperidines2014

    • 著者名/発表者名
      Kita, Y.; Iimuro, A.; Hida, S.; Mashima, K.
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 ページ: 284-286

    • DOI

      10.1246/cl.130943

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Additive Effects on Asymmetric Hydrogenation of N-Heteroaromatics2014

    • 著者名/発表者名
      Nagano, T.; Iimuro, A.; Yamaji, K.; Kita, Y.; Mashima, K.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 88 ページ: 103-127

    • DOI

      10.3987/REV-13-SR(S)2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Hydrogenation of Isoquinolinium Salts Catalyzed by Chiral Iridium Complexes: Direct Synthesis for Optically Active 1,2,3,4-Tetrahydroisoquinolines2013

    • 著者名/発表者名
      Iimuro, A.; Yamaji, K.; Kandula, S.; Nagano, T.; Kita, Y.; Mashima, K.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 52 ページ: 2046-2050

    • DOI

      10.1002/anie.201207748

    • 査読あり
  • [学会発表] イリジウム 2 核錯体を用いた多置換ピリジン塩類の触媒的不斉水素化反応2014

    • 著者名/発表者名
      樋田翔士、飯室敦弘、喜多祐介、真島和志
    • 学会等名
      第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [備考] Mashima Lab.

    • URL

      http://www.organomet.chem.es.osaka-u.ac.jp/

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公開日: 2015-05-28  

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