不均一系立体区別触媒による光学活性アミンの高立体選択的合成

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540546
• Research Institution: Toyama University
• Principal Investigator: 大澤 力 富山大学, 理学部, 助教授 (60213683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高安 紀 富山大学, 理学部, 教授 (40019188)
• Keywords: 立体区別触媒 / 修飾 / 不均一系触媒 / 光学活性アミン

Research Abstract

不均一系立体区別触媒による光学活性アミンの合成に関する研究はこれまであまり行われていない.不均一系修飾触媒によるC=N結合を持つプロキラル化合物に適した触媒の開発が遅れている理由として,これに適した修飾剤を見いだすことができないことがあげられる.本研究は,C=N結合を含むプロキラル化合物を,不均一系修飾触媒を用いて立体区別水素化する事により,光学活性アミンを合成する事を目的とする.この目的のため,i)修飾剤のスクリーニング,触媒調製条件・反応条件の最適化を行った.その結果,ピルビン酸オキシムのエナンチオ面区別水素化でシンコニジンを修飾剤に用いた場合最も高い立体選択性が得られた.この場合修飾すると反応速度が低下する,修飾剤の量によりエナンチオ面区別あるいはジアステレオ面区別が起こる,などC=Oのエナンチオ面区別水素化にはない特徴が見られた.ii)赤外分光法による修飾剤の金属表面への吸着状態の解析および分子軌道法を用いた修飾剤-基質間の相互作用の解析を行った.触媒表面に吸着した修飾剤のスペクトルはかなり弱く,酒石酸の場合高表面積のニッケル微粉触媒(表面積20m^2)を用い比較的多量に吸着する条件で初めて検出が可能であった.触媒表面上の吸着種のスペクトルについては今後継続して検討する予定である.密度汎関数法による修飾剤-基質間の相互作用の解析の結果,立体選択性が報告されている反応系においては修飾剤としてシンコニジンなど大きい分子を用いた場合でもR体が生成する場合とS体が生成する場合の相互作用のエネルギー差により生成物の立体配置の予測が可能であることを明かとした.しかしエネルギー差から立体選択性を算出するためには金属表面を計算対象に加える必要がある.