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らせんポリキノキサリンのキラルスイッチングを特徴とする高エナンチオ選択的不斉合成

Research Project

Project/Area Number 13J04163
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

赤井 勇斗  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords触媒的不斉合成 / パラジウム / クロスカップリング / らせん反転 / キラル高分子触媒 / キラルスイッチング / 軸不斉ビアリール / ポリキノキサリン / ヒドロシリル化 / リン配位子
Outline of Annual Research Achievements

不斉鈴木-宮浦クロスカップリングは、軸不斉ビアリールの合成において最も直接的かつ信頼性の高い手法の一つである。しかしながら、基質の適用範囲は限られており、1-ブロモ-2-ナフトエ酸エステルのクロスカップリングにおいて有効なキラル触媒は未だ開発されていなかった。本研究において、キラルらせん構造を有するポリキノキサリンの側鎖に配位性部位を導入した高分子配位子PQXphosが、上記の反応において高いエナンチオ選択性で生成物を与えることを見出した。
パラジウムとPQXphosから調製した触媒の存在下、1-ブロモ-2-ナフトエ酸エステルと1-ナフタレンボロン酸のクロスカップリング反応を行った。アリールブロマイドのエステル上の置換基を検討した結果、2,4-ジメチル-3-ペンチルエステルが最もよく、87% eeでS体の軸不斉ビナフチルが得られた。基質適用範囲としては、1-ナフタレンボロン酸誘導体の他に2-トリルボロン酸誘導体が適用可能であり、最高97% eeで生成物が得られた。
この軸不斉ビアリールのエステル部位は、還元反応や加水分解反応により容易に変換でき、対応するアルコールやカルボン酸を光学純度の低下を伴うことなく合成することができた。また、らせん高分子配位子PQXphosの特徴である溶媒による主鎖のらせんキラリティ反転を用いることで、本反応においても溶媒による両エナンチオマーの高選択的作り分けを達成した。さらに、触媒の再利用についても検討を行い、エナンチオ選択性の低下を伴うことなく2回の再利用を達成した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Asymmetric Suzuki-Miyaura cross-coupling of 1-bromo-2-naphthoates using the helically chiral polymer ligand PQXphos2015

    • Author(s)
      Yuto Akai, Laure Konnert, Takeshi Yamamoto, Michinori Suginome
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 51 Issue: 33 Pages: 7211-7214

    • DOI

      10.1039/c5cc01074h

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chiral Palladacycle Catalysts Generated on a Single-Handed Helical Polymer Skeleton for Asymmetric Arylative Ring Opening of 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalene2014

    • Author(s)
      Takeshi Yamamoto, Yuto Akai, Michinori Suginome
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 53 Issue: 47 Pages: 12785-12788

    • DOI

      10.1002/anie.201407358

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Solvent-Dependent Switch of Helical Main-Chain Chirality in Sergeants-and-Soldiers-Type Poly (quinoxaline-2,3-diyl) s : Effect of the Position and Structures of the "Sergeant" Chiral Units on the Screw-Sense Induction2013

    • Author(s)
      Yuuya Nagata, Tetsuya Yamada, Takumi Adachi, Yuto Akai, Takeshi Yamamoto, and Michinori Suginome
    • Journal Title

      Journal of American Chemical Society

      Volume: 135 Issue: 27 Pages: 10104-10113

    • DOI

      10.1021/ja403391m

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis of Axially Chiral Biaryls Bearing an Ester Group via Asymmetric Suzuki-Miyaura Coupling Using Helically Chiral Polymer Ligand PQXphos2015

    • Author(s)
      Yuto Akai, Laure Konnert, Takeshi Yamamoto, Michinori Suginome
    • Organizer
      日本化学会 第95春季年会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Chirality-Switchable Helical Polymer Ligands for Palladium-Catalyzed Asymmetric Reactions2014

    • Author(s)
      赤井勇斗, 山本武司, 杉野目道紀
    • Organizer
      第5回大津会議
    • Place of Presentation
      大津
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルらせん高分子触媒PQXphos/Pdを用いたエナンチオ選択性の温度スイッチング2014

    • Author(s)
      赤井勇斗, 山本武司, 杉野目道紀
    • Organizer
      第61回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Inverting Enantioselection by Temperature in Palladium-Catalyzed Asymmetric Reactions Using Chiral Helical Polymer Ligand2014

    • Author(s)
      Yuto Akai, Takeshi Yamamoto, Michinori Suginome
    • Organizer
      26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26 (Chirality 2014)
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Switch of Enantioselection in Palladium-Catalyzed Asymmetric Reactions through Temperature-Dependent Helix Inversion of PQXphos2014

    • Author(s)
      Yuto Akai, Takeshi Yamamoto, Michinori Suginome
    • Organizer
      XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-26)
    • Place of Presentation
      Sapporo
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)の温度によるらせんキラリティースイッチングを利用した触媒的不斉合成2014

    • Author(s)
      赤井勇斗, 山本武司, 杉野目道紀
    • Organizer
      第63回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] らせん高分子配位子PQXphosの温度によるらせんキラリティー反転と不斉鈴木―宮浦クロスカップリングへの応用2014

    • Author(s)
      赤井勇斗・山本武司・杉野目道紀
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋大学)
    • Year and Date
      2014-03-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] らせん高分子上でのC-H結合活性化に基づいたパラダサイクル型キラル高分子触媒の創製と合成化学的利用2013

    • Author(s)
      赤井勇斗・山本武司・杉野目道紀
    • Organizer
      第60回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      東京(学習院大学)
    • Year and Date
      2013-09-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Pd-Catalyzed Enantioselective Ring-Opening Desymmetrization of meso-Compounds Using Helical-Polymer-Based Chiral Ligand PQXphos2013

    • Author(s)
      Yuto Akai, Takeshi Yamamoto, Yuuya Nagata, Toshimichi Ohmura, and Michinori Suginome
    • Organizer
      The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalvsis (ISHHC-16)
    • Place of Presentation
      札幌(北海道大学)
    • Year and Date
      2013-08-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 不斉らせん構造のキラルスイッチングを特徴とする高分子触媒を用いた高エナンチオ選択的不斉合成2013

    • Author(s)
      赤井勇斗・山本武司・杉野目道紀
    • Organizer
      第二回JACI/GSCシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪(メルパルク大阪)
    • Year and Date
      2013-06-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルらせん高分子配位子から調製したパラジウム触媒による1,4-エポキシ-1,4-ジヒドロナフタレンの不斉開環アリール化反応2013

    • Author(s)
      赤井勇斗・山本武司・杉野目道紀
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都(京都国際会館)
    • Year and Date
      2013-05-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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