2020 Fiscal Year Annual Research Report
Catalytic Stereoselectivity Control of Rapid Reactions
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18K14214
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
浅野 圭佑 京都大学, 工学研究科, 助教 (90711771)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 触媒的不斉反応 / 迅速反応 / 有機分子触媒 / 水素結合 / 歪みオレフィン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光学活性触媒による触媒的不斉合成は、医薬品や機能性材料の開発・製造を加速させる重要な技術である。しかし、化学量論量に満たない触媒を不斉源にするため、その対象は基本的に、活性化エネルギーを小さくする触媒がなければ勝手には進まない遅い反応に限られる。すなわち、この技術が適用できるのは概ね活性化エネルギーが大きい反応で、普遍性に乏しい。そこで本研究では、活性化エネルギーが元々低い迅速反応の触媒的立体化学制御法を創出し、触媒的不斉誘導をより広範な反応で利用できる技術に拡張することを目指した。
今年度も、有機触媒の穏和な活性化を活用した多点基質認識に基づく精密不斉環化反応についてさらに研究を進めた。ケトンから可逆的に発生させたシアノヒドリンの動的速度論的分割により、四置換不斉炭素を構築しながら環形成する反応により、縮環骨格橋頭位の連続四置換不斉炭素を含む複数の不斉炭素を一挙に構築しながら、生物活性化合物にしばしば含まれるオキサデカリン誘導体を高立体選択的に合成する手法を完成させた。また、gem-ジオールの非対称化を経由する環化によりテトラヒドロピラン環にヘミケタール炭素を不斉構築する反応も開発した。この手法を利用して、シランジオールの非対称化による不斉ケイ素中心の構築も達成した。さらに、ケトンから系内で生成するエノールが求核剤になる不斉分子内オキシマイケル付加反応も開発した。この生成物は糖類縁体の不斉合成中間体になる。
また、高歪みオレフィンを活用した触媒開発に関する基礎研究も進めた。光学活性トランスシクロオクテン誘導体を利用して、ロジウム触媒による1,4-付加反応に効果的な不斉配位子を開発した。様々な修飾により90%以上のエナンチオ選択性を達成し、触媒設計におけるトランスシクロオクテン骨格の潜在力と高いデザイン性を実証した。
これらの研究成果に関しては論文および学会にて既に発表を行った。
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