2020年4月 - 2022年3月
金属触媒と有機触媒の高度ハイブリッド化によるC-H官能基化の自在立体制御
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)
最終年度にあたる本年は主に研究のとりまとめをおこなった。
まずロジウム触媒とキラルLewis塩基触媒を用いた不斉C-H官能基化では、基質一般性の検討をおこない、様々なベンジルアミン誘導体および不飽和アシルフルオリドにおいて高いエナンチオ選択性が発現することを見出した。また反応機構解析実験等から、当初想定していたものとは異なる反応機構でエナンチオ選択性が発現していることが示唆された。想定されたエナンチオ決定段階についてDFT計算をおこない、その立体選択性の立体モデルを提唱することができた。
またホウ素触媒を用いた不飽和カルボン酸への付加反応についても、基質一般性の拡張をおこなった。キラルな配位子を利用した不斉付加反応も検討したが、いずれの場合でもエナンチオ選択性は発現しないことがわかり、DFT計算による想定中間体構造から、より深い不斉反応場を構築する必要があることが示唆された。
また以前報告したハイブリッド型ロジウム/キラルスルホン酸触媒についても検討も進め、エナンチオ選択的な分子内不斉オキシアミノ化反応に適用可能であることがわかった。またこれまでは第9族遷移金属触媒と有機触媒の組み合わせのみを検討していたが、アキラルなルテニウム触媒とキラルカルボン酸の組み合わせも優れたハイブリッド不斉触媒系となることを見出し、スルホキシイミンの非対称化型の不斉アルキル化・環化反応において、中程度のエナンチオ選択性を発現することを見出した。
まずロジウム触媒とキラルLewis塩基触媒を用いた不斉C-H官能基化では、基質一般性の検討をおこない、様々なベンジルアミン誘導体および不飽和アシルフルオリドにおいて高いエナンチオ選択性が発現することを見出した。また反応機構解析実験等から、当初想定していたものとは異なる反応機構でエナンチオ選択性が発現していることが示唆された。想定されたエナンチオ決定段階についてDFT計算をおこない、その立体選択性の立体モデルを提唱することができた。
またホウ素触媒を用いた不飽和カルボン酸への付加反応についても、基質一般性の拡張をおこなった。キラルな配位子を利用した不斉付加反応も検討したが、いずれの場合でもエナンチオ選択性は発現しないことがわかり、DFT計算による想定中間体構造から、より深い不斉反応場を構築する必要があることが示唆された。
また以前報告したハイブリッド型ロジウム/キラルスルホン酸触媒についても検討も進め、エナンチオ選択的な分子内不斉オキシアミノ化反応に適用可能であることがわかった。またこれまでは第9族遷移金属触媒と有機触媒の組み合わせのみを検討していたが、アキラルなルテニウム触媒とキラルカルボン酸の組み合わせも優れたハイブリッド不斉触媒系となることを見出し、スルホキシイミンの非対称化型の不斉アルキル化・環化反応において、中程度のエナンチオ選択性を発現することを見出した。
- ID情報
-
- 課題番号 : 20H04794
- 体系的課題番号 : JP20H04794