Solid phased-mediated Pd-catalyzed asymmetric hydroalkoxylation of alkoxyallene towards de novo monosaccharide synthesis

Abstract

고체상에서의 유기합성법은 여러 단계 반응을 거치는 복잡한 화합물을 합성하는 데 효과적인 방법 중 하나이다. 여러 단계의 반응을 수행 함에도 불구하고 고체상에서 화합물을 떼고 난 후에 한 번의 분리 과정만을 필요 로 하기 때문이다. 유기 반응을 간단하게 할 수 있게 하는 데에 도움을 주 기 때문에 유기 합성 과정을 자동화할 수 있는 가능성을 열어준다. 탄수화물은 분자끼리 연결되는 부분에 입체 중심이 있어 생체 고분자 중에서도 그 구조가 복잡하다고 알려져 있다. 고체상에서 탄수화물을 합성 하려는 연구가 진행되어 왔는데, 입체 선택적인 글리코실화 반응을 개발하 는 것이 어려웠다. 반응 하려는 기질을 가지고 입체 선택성을 유도하는 방 식이 일반적으로 행해지지만 한계가 있다. 전이금속 촉매 반응은 이러한 한계에 해결점을 제시한다. 키랄 리간드 를 사용함으로써 금속-리간드 복합체를 형성하여 입체 환경을 제공해 입체 선택성을 조절할 수 있다. 이러한 반응에 합성적인 장점이 있음에도 불구 하고 비대칭 금속 촉매 반응을 이용한 고체상 유기 합성법은 거의 개발이 되지 않았다. 본 연구에서는 전이금속 촉매 반응을 이용하여 당류를 고체상에서 합성 하였다. 엔-알콕시 알렌을 반응 재료로 하고, Pd 촉매 하에서 비대칭 하이 드로알콕시화 반응 진행하였다. 이후 Ru 를 촉매로 사용한 고리닫힘 복분 해 반응, Os 촉매 하의 디하이드록실화 반응을 통해 고체상에서 단당류를 합성하였다.

Solid phase organic synthesis is one of the efficient strategies to construct complex molecules through multiple reactions. Single pufication is enough after cleavage, while the multi-step reactions are done. Due to its simplicity, the organic synthesis can be automated. Carbohydrate, a complex biopolymer having chiral center on its anchor bond, has been studied to synthesize it on the solid support. The challenge was to develop methods to install the glycosidic bond in stereoselective manner. A general strategy to do the task was substrate control but it has a limitation. Transition metal catalysis can give a solution to the limitation. By using a chiral ligand, stereoselectivity is controlled by the chiral environment the catalyst complex provides. In spite of its synthetic utility, the chiral catalyst induced stereoselective solid phase reaction is still elusive. In this study, the transition metal catalysis was used to synthesize carbohydrates on the solid support. Using ene-alkoxyallene as a building block, a solid phase Pd catalyzed asymmetric hydroalkoxylation was the key step for the synthesis. Combined with Ru catalyzed ring-closing metathesis and Os catalyzed dihydroxylation, synthesis of monosaccharides on the solid support was achieved.