プロリン有機触媒

プロリン有機触媒は、有機化学における有機触媒 としてのプロリンの使用である。このテーマは、初期の発見が評価されなかったにもかかわらず、有機触媒の分野の出発点と見なされることが多い。^[1]マクミラン触媒やヨルゲンセン触媒 などの改良は、優れた立体制御で進行する。 ^{[2] ：5574  [3]}

プロリン触媒は、シェリングAGとホフマン・ラ・ロシュのグループによって最初に報告されました。^{[1] [4] [5] [6]}プロリンのキラル構造により、特定のエナンチオマーまたはジアステレオマーを優先するエナンチオ選択的合成が可能になります。^{[2] : 5574  [1] [7] [8] [9] : 47}

1971年に複数の研究チームによって報告されたハヨス・パリッシュ・エーダー・ザウアー・ヴィーヒャート反応は、有機化学におけるエナンチオ選択的触媒反応の初期の例です。^{[10]その範囲は、}マイケル付加、不斉アルドール反応、マンニッヒ反応などの関連反応の開発を通じて修正および拡張されました。この反応は、不斉ロビンソン環化にも同様に使用されています。この反応の一般的なスキームは次のとおりです。

この例はプロリン触媒による不斉6-エノレンドアルドール化を示している。プロリンの両性イオン性と遷移状態における水素結合が反応の結果を決定する。^{[11] [12] [13] [14]}反応中にエナミンが 形成され、遷移状態の形成にはプロリン分子が1つだけ関与している。^[15]

ヴィーランド・ミーシャーケトンの不斉合成もプロリンに基づいています。^[16] その他の反応には、アルドール反応、^{[17] [18] [19] [20]} マンニッヒ反応、^{[21] [22] [23]} マイケル反応、^{[24] [25]}アミノ化、^[22] α-オキシアミノ化、^{[26] [27]}およびα-ハロゲン化があります。^{[28] [29]}

プロリンの基本構造を改変することで、触媒のエナンチオ選択性と位置選択性が向上しました。[28] [29] これらのプロリン由来の補助剤と触媒は、[30] エンダースのヒドラゾン反応とコーリー・伊津野還元を含み、^{マクミランのイミニウム触媒}、^[ 33 ]ミラー触媒、[ 33 ^]および^CBS-オキサザボロリジンと同様にレビューされています。^[34]

エノレキソ分子内アルドール化反応の例として、ジカルボニル（ジアール、ジケトン）は10％のL-プロリン触媒負荷で反アルドール生成物に変換できます。^{[35] [36]}

プロリン触媒の代表的な例としては、アセトンまたはヒドロキシアセトンを20～30%のプロリン触媒で触媒し、さまざまなアルデヒドに添加すると、高い（>99%）エナンチオ選択性でジオール生成物が得られるという反応がある。^[37]リストとノッツによって改良された上記の反応では、次のようにジオール生成物が生成される。^[38]

プロリン触媒アルドール付加反応は、Zimmerman-Traxler モデルに従って 6 員環エナミン遷移状態を経て進行する。アセトンまたはヒドロキシアセトンに 20～30 mol% のプロリンを添加すると、さまざまなアルデヒドへの付加反応が触媒され、高い (>99%) エナンチオ選択性でジオール生成物が得られる。^{[39] [40] [41]}プロリンおよびプロリン誘導体は、不斉縮合反応を促進するための有機触媒として利用されている。6 員環遷移状態を経て進行するこのような反応の例を、次のようにモデル化する。

プロリンによって触媒される分子内アルドール化反応も同様に6員環遷移状態を経る。これらの遷移状態はエノレキソまたはエノレンド生成物の形成を可能にする。^[42]