Installation of chiral quaternary carbons is considered to belong to one of the most difficult synthetic operations. Since oxygen- or nitrogen-containing q-uarternary stereogenic centers are ubiquitous in physiologically valuable natural products and pharmaceuticals, we have been particularly interested in those functionalities. Catalytic enantioselective desymmetrization of meso-2-substitu-ted glycerols has been developed to secure a novel synthetic route to chiral ter-tiary alcohols. The transformation has been realized by monobenzoylation using benzoyl chloride and triethylamine in the presence of the chiral catalysts in THF at ambient temperature. We developed the two kinds of catalysts. The first is the imine ligand (115)- $CuCl_2$ complex and the second is the known (S,S)-Ben-zylbisoxazoline ligand (44)- $CuCl_2$. The desymmetrization turned out to be gre-atly dependent on acylating reagent, base, solvent and needless to say, catalyst. In the part of imine ligand 115, extensive screening of chiral ligands led us to combine bromopyridinecarboxaldehyde 91 and phenyloxazoline amine 102 der-ived from tert-leucine, the bromo and phenyl substituents of which proved to be indispensable. All of the substrates have been desymmetrized to the corres-ponding monobenzoates with high enantioselectivity up to 96 % ee. In the part of (S,S)-Benzylbisoxazoline ligand (44)- $CuCl_2$, we have established a highly e-nantioselective monobenzoylation of prochiral 2-substituted 1,2,3-propantrio-ls to render various chiral tertiary alcohols up to 94% ee. The desymmetric fun-ctionalization has been elaborated using two complimentary asymmetric cataly-sts, the benzylbisoxazoline (44)- $CuCl_2$ and the imine oxazoline (90)- $CuCl_2$, relying on the substrate structures, of which the former is congruous with the 2-alkyl substituents and the latter is well-suited for the 2-vinyl, phenyl and be-nzyl substituents. The catalytic system allows broad structural diversity of subs-trates and its synthetic versatility has been demonstrated by an efficient synthet-ic route to a known key precursor 6 of triazole antifungals.
For the synthesis of voglibose, various kinds of synthetic routes were in-vestigated by using desymmetrizing methods. Even though we could prepare the several key intermediates 77, 170, 217, 230 which have oxygen-containing quaternary stereogenic centers, we failed to complete the synthesis of voglibose from those key intermediates.
For the synthesis of (+)-cyanocycline A, it was tried to prepare the key intermediate 270 via Wittig reaction between the salt 287 and the aldehyde 282. The results were not satisfied due to the yield. Another key intermediate 307 was obtained by the addition of alkyne 306 to aldehyde 296. However, the introduction of azide via Mitsunobu substitution from 307 was failed. It was tried to prepare the aminal 329 through the condensation between the aldehyde 322 and the amino alcohol 328, but the reaction was not occurred.
4 개의 서로 다른 치환 그룹을 갖는 탄소에 선택적으로 비대칭성을 주는 과정은 유기 합성에 있어서 가장 어려운 분야 중에 하나이다. 특히 생리의학적으로 유용한 천연물이나 의약품 등에는 서로 다른 4 개의 치환 그룹을 갖는 탄소 위치에 산소 또는 질소 원자가 붙어 있는 경우가 많으며, 결국 이러한 화합물을 효과적으로 합성하기 위해서 우리는 4개의 서로 다른 치환기를 갖는 탄소에 비대칭성을 주는 연구를 하였다. 2번째 위치에 다양한 치환그룹을 갖는 메조 형태의 1,2,3-프로판트라이올들에서, 2번째의 탄소에 비대칭성을 주기 위해 디시메트리제이션 과정을 통하여 높은 입체선택성을 얻을 수 있었다. 두 개의 일차 알코올 중 한 쪽의 알코올을 선택적으로 벤조에이트로 만듬으로서 반응을 진행할 수 있었고, 입체선택성을 주기 위해 사용한 키랄 촉매는 크게 두 가지로서, 첫째로 잘 알려진 비스옥사졸린(44)과 구리 결합물이며 둘째로는 새로 개발한 이민 리간드(115)와 구리 결합물이다. 이민 리간드 (115)는 브로모피리딘카르복시알데히드 (91)과 tert-루신으로부터 만들어진 페닐옥사졸린 (102)의 축합반응을 통해 얻을 수 있었다. 여러 종류의 메조 형태 트라이올들을 높은 선택성을 갖는 벤조에이트로 만드는 과정은 THF 용매하에, 촉매와 벤조일클로라이드, 트라이에틸아민 존재하에 이루어졌으며, 촉매로서 이민리간드 (115)와 구리 화합물을 사용한 경우는 메조 형태의 트라이올의 2번 위치에 어떠한 치환 그룹이 있더라도 큰 영향 없이 높은 선택성을 보였다(~96% ee). 비스옥사졸린(44)와 구리 결합물의 경우는 메조트라이올의 2번 위치에 페닐기나 비닐기 등이 존재하면 상대적으로 낮은 선택성을 보였으나(~30%ee) 이러한 문제는 새로운 이민(90)-구리 화합물 촉매로서 개선할 수 있었다. 이러한 방법을 이용하여 의학적으로 활성을 갖는 보글리보즈를 합성하기 위해 다양한 시도를 하였고, 실제로 위에서 개발한 방법을 통해 보글리보즈 합성에 중요한 중간체까지는 합성할 수 있었으나 고리화 반응의 실패 등으로 최종적으로 보글리보즈 합성에는 실패하였다.
시아노사이클린 A를 합성하기 위해 중간체인 270을 Wittig 반응을 통하여 합성하고자 하였으나, 솔트인 287의 합성 수율이 낮을 뿐만 아니라 솔트 287과 알데히드 282와의 Wittig 반응이 이루어 지지 않았다. 또한, 알카인의 첨가반응을 통해 얻은 알코올 (307)의 아지드 치환 반응을 통해 중간체 270을 합성하고자 하였으나 치환 반응이 제대로 진행되지 않았다. 또한 아미노 알코올 (328)과 알데하이드 (322)의 축합반응으로 아미날을 만들고 분자내 고리화반응을 시도하고자 하였으나 축합반응이 이루어지지 않았다.
