キラルブレンステッド酸とパラジウム触媒による窒素架橋環の効率的合成
二つの触媒戦略により、キラルな窒素架橋ヘテロ環のエナンチオ選択的合成が可能となった。すなわち、3-アザビシクロ[3.1.1]ヘプタンに対するブレンステッド酸触媒による移動水素化と、架橋オキサゾール二環化合物に対するパラジウム触媒によるカスケード環化であり、いずれも医薬品探索に向けて幅広い基質適用性と高い立体選択性を示す。
二つの独立した研究チームが、高いエナンチオ選択性でキラルな窒素架橋ヘテロ環骨格への効率的なアクセスを提供する触媒法を報告し、医薬化学および創薬に新たなツールを提供している。
一方のチームは、キラルブレンステッド酸触媒による不斉移動水素化を開発し、幅広い基質適用性と優れたエナンチオ選択性でエナンチオ濃縮された3-アザビシクロ[3.1.1]ヘプタン(3-aza-BCHep)を提供する。この方法では、容易に入手可能なHantzschエステルを水素化物供与体として、キラルブレンステッド酸触媒とともに用い、容易に入手可能な二環性イミン基質を構造的に多様な3-aza-BCHepに一般に高収率で変換する。顕著な立体選択性は、触媒過程での水素化物移動を制御する明確な非共有結合相互作用のネットワークに起因すると考えられる。得られたキラル3-aza-BCHepは、立体特異的窒素除去を受けてビシクロ[2.1.1]ヘキサンをエナンチオ純度を完全に保持して与えることができる。さらに、これらの化合物は新規なキラル第二級アミン有機触媒として機能し、優れた収率と有望な立体誘導で不斉Friedel–Craftsアルキル化反応を促進することに成功している。
中国科学技術大学の別のグループは、キラル窒素架橋環骨格のモジュール合成のためのパラジウム触媒によるジアステレオ選択的かつエナンチオ選択的カスケード環化戦略を考案した。容易に入手可能なサリチルアルデヒドとアミノジエンを出発物質として用い、アルデヒドとアミンから三員環パラジウム活性中間体をその場で生成する既に開発された戦略に基づき、連続的環化プロセスを通じて高いジアステレオ選択性で架橋オキサゾール二環化合物が構築された。この反応は温和な条件下で優れた立体選択性制御を達成し、エナンチオ選択性は最大96%に達する。この方法は良好な基質普遍性を示し、構造的に多様な架橋ヘテロ環化合物を効率的に調製できる。キラル転写戦略により、架橋環骨格は潜在的な生物活性を持つスピロ環構造への変換に成功し、中枢神経系薬剤のリード化合物の不斉合成への新たなアプローチを提供する。この研究はCCS Chemistry誌にオープンアクセスCommunicationとして掲載された。