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野依不斉水素移動反応 Noyori Asymmetric Transfer Hydrogenation

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概要

上記のRu-キラルアミン触媒をIPA溶媒中用いることで、穏和な条件下にケトンがアルコールへと不斉還元される。触媒は市販されており、空気中で安定に取り扱える。

イソプロパノール(IPA)が還元剤として働くので簡便であり、室温で反応させることが出来る。還元剤としてはIPA-KOHの代わりにHCO2H-Et3Nの組み合わせも用いられる。

 

基本文献

  • Hashiguchi, S.; Fujii, A.; Takehara, J.; Ikariya, T.; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7562. DOI: 10.1021/ja00133a037
  • Fujii, A.; Hashiguchi, S.; Uematsu, N.; Ikariya, T.; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2521. DOI: 10.1021/ja954126l
  • Haack, K.-J.; Hashiguchi, S.; Fujii, A.; Ikariya, T.; Noyori, R. Angew. Chem. Int. Ed. 1997, 36, 285. doi:10.1002/anie.199702851

<Mechanism>

  •  Yamakawa, M.; Ito,H.; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc. 2000122, 1466. DOI: 10.1021/ja991638h
  •  Yamakawa, M.; Yamada, I.; Noyori, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2818. [abstract]
  •  Noyori, R.; Yamakawa, M.; Hashiguchi, S. J. Org. Chem. 2001, 66, 7931. DOI: 10.1021/jo010721w

 

反応機構

Ru-BINAP系によるケトンの不斉水素化(野依不斉水素化を参照)と同様、アミン上のプロトンが基質固定に有効に機能しているというモデル(野依-碇屋モデル)が提唱されている。
noyori_hyd_trans_2.gif

反応例

Morphineの合成[1] noyori_hyd_trans_3.gif

実験手順

動的速度論的光学分割によるキラルジオールの合成[2] noyori_hyd_trans_4.gif

メカニカルスターラー、ジムロート、滴下漏斗、温度計を備えた1L四径丸底フラスコに、トリエチルアミン(290mL,
2.08mol)を加える。容器を氷浴によって4℃に冷却し、ギ酸(97.0 mL, 2.57mol)をゆっくりと加えていく。混合物を室温で撹拌し、ラセミ体のベンゾイン(170
g, 0.801 mol)とRuCl[(1S,2S)-Np-toluenesulfonyl-1,2-diphenylethanediamine](η6-p-cymene)
(0.204 g, 0.321 mmol)、無水DMF(80mL)を加える。反応液を40℃にて48時間撹拌子、0℃に冷却後、水(300mL)で希釈し撹拌する。薄桃色の沈殿をブフナー漏斗でろ過して除去、残渣を水(2×500mL)で洗浄したのち減圧乾燥すると粗生成物がを白色固体として得られる。これをメタノール(700mL)に60℃で溶解させ、少量の不溶濾過して除去すろ液を0~5℃へと冷却することで得られた白色結晶を、0℃に冷却した2-プロパノール(400mL)で洗浄して光学活性な(R,R)-ヒドロベンゾインを得る。母液を濃縮し、再びメタノール(100mL)から再結晶を行うことで二番晶を得ることができる(148.8g、総収率87%、dl
> 99%, 99.9% ee)。

 

実験のコツ・テクニック

 

参考文献

[1] Meuzelarr, G. J.; Van Vliet, M. C. A.; Maat, L.; Sheldon, R. A. Eur. J. Org. Chem. 1999, 2315. [abstract] [2] Ikariya, T.; Hashiguchi, S.; Murata, K.; Noyori, R. Org. Synth. 2005, 82, 10. [PDF]

 

関連反応

 

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