Development of Stereoselective transformations of Ester Functional Group using Phase-Transfer Catalysts

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05497
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Yamamoto Eiji 九州大学, 理学研究院, 助教 (70782944)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 信 九州大学, 理学研究院, 教授 (40301767)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 不斉合成 / 相間移動触媒 / エステル基 / 加アルコール分解 / 動的速度論分割 / 加水分解

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the development of asymmetric alcoholysis of amino acid esters and azlactones using phase-transfer catalysts and found that the reaction proceeds highly stereoselectively for substrates with a bulky substituent at the carbonyl α-position. We also proposed a detailed reaction mechanism. Furthermore, we found that the asymmetric ring-opening reaction of azlactone with a nitrogen nucleophile proceeded stereoselectively, and the product showed preferential enrichment phenomenon.

Free Research Field

触媒化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、これまで困難であったエステル基やそれに類するカルボニル化合物を立体選択的に変換可能な触媒反応として相間移動触媒を用いた不斉加アルコール分解やアズラクトン類の窒素求核剤による不斉開環反応を新たに開発することに成功した。本反応は医薬品や不斉配位子の有用な合成中間体となる光学活性アミノ酸誘導体を効率的に与える有用な反応である。また、配座探索プログラムを組み合わせたDFT計算に基づく反応機構解析を行い、反応における立体制御機構について有用な知見を得ることに成功した。これらの成果は今後、より効率的な触媒系の開発や合成プロセスの開発を行う上で有用な礎となると期待される。