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Development of tandem reactions using trichlorosilyl group as directing group

Research Project

Project/Area Number 16K08168
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

KOTANI Shunsuke  熊本大学, 大学院先導機構, 准教授 (50551280)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords連続反応 / ホスフィンオキシド / 有機分子触媒 / 不斉反応 / トリクロロシリル基 / カルボン酸 / アルドール反応 / 高配位ケイ素複合体 / 有機化学 / 触媒反応 / 薬学 / 不斉触媒 / 創薬科学 / プロセス化学 / 不斉合成 / タンデム型反応 / 触媒・化学プロセス / 分子認識
Outline of Final Research Achievements

We initially examined trichlorosilyl enol formation of various carbonyl compounds involving ketones, aldehydes, carboxylic acids, amides and hydroxamic acids, and found that carboxylic acids was converted to their enediolates in the presence of silicon tetrachloride. The combination of a phosphine oxide, 4,4'-TIPS2-BINAPO afforded the corresponding aldol adducts in high yield and high stereoselectivity. This is the first example of catalytic asymmetric aldol reaction of carboxylic acids.
Extending sequential activation with trichlorosilyl groups, we developed asymmetric aldol / vinylogous aldol / cyclization to obtain 4-pyranone derivatives in good chemical yield with high stereoselectivity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一つのナスフラスコの中で一度に複数の分子変換を行うことは、医薬品の合成効率を向上するだけでなく、新たな合成方法の提供を可能にします。筆者は、ホスフィンオキシドという触媒を利用することで、一度に2あるいは3分子が反応する二重アルドール反応およびアルドール/ビニロガスアルドール/環化反応の連続反応を開発しました。さらに、これまで有機合成における利用が難しかったカルボン酸を基質とする触媒的不斉アルドール反応の開発にも初めて成功しました。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Catalytic Enantioselective Aldol Reactions of Unprotected Carboxylic Acids under Phosphine Oxide Catalysis2018

    • Author(s)
      Kotani Shunsuke、Yoshiwara Yusaku、Ogasawara Masamichi、Sugiura Masaharu、Nakajima Makoto
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Issue: 48 Pages: 15877-15881

    • DOI

      10.1002/anie.201810599

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    • Author(s)
      Sugiura, M.; Kashiwagi, T.; Ito, M.; Kotani, S.; Nakajima, M.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 82 Issue: 20 Pages: 10968-10979

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01923

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    • Author(s)
      Alim, N. R.; Miyazaki, S.; Shimoda, Y.; Sugiura, M.; Nakajima, M. Kotani, S.
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 65 Issue: 10 Pages: 989-993

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00540

    • NAID

      130006109936

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
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    • Author(s)
      Asano, T.; Moritani, M.; Nakajima, M.; Kotani, S.
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 73 Issue: 41 Pages: 5975-5982

    • DOI

      10.1016/j.tet.2017.08.015

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    • Author(s)
      Kotani, S.; Kai, K.; Sugiura, M.; Nakajima, M.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 19 Issue: 13 Pages: 3672-3675

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01719

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    • Author(s)
      Shunsuke Kotani, Takuya Hanamure, Hirono Nozaki, Masaharu Sugiura, Makoto Nakajima
    • Journal Title

      Tetrahedron Asymmetry

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 282-287

    • DOI

      10.1016/j.tetasy.2017.01.006

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    • Author(s)
      Shunsuke Kotani, Toshifumi Asano, Miyuki Moritani, Makoto Nakajima
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 57 Issue: 37 Pages: 4217-4219

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.08.013

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  • [Journal Article] Indoxyl sulfate potentiates skeletal muscle atrophy by inducing the oxidative stress-mediated expression of myostatin and atrogin-12016

    • Author(s)
      Enoki Y, Watanabe H, Arake R, Sugimoto R, Imafuku T, Tominaga Y, Ishima Y, Kotani S, Nakajima M, Tanaka M, Matsushita K, Fukagawa M, Otagiri M, Maruyama T
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 32084-32084

    • DOI

      10.1038/srep32084

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      吉原勇作, 小谷俊介,中島誠
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      日本薬学会第139回年会
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      Yoshiwara Yusaku, Shunsuke Kotani, Masaharu Sugiura, Makoto Nakajima
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      Symposium on Molecular Chirality 2018
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      浅野聡文、小谷俊介、中島誠
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      第55回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] Asymmetric aldol reaction of carboxylic acids under phosphine oxide catalysis2018

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      Yusaku Yoshiwara, Shunsuke Kotani, Makoto Nakajima
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      IKCOC-14
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      Toshifumi Asano , Shunsuke Kotani, Makoto Nakajima
    • Organizer
      IKCOC-14
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      小谷 俊介
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      浅野 聡文、小谷 俊介、中島 誠
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      日本薬学会第138年会
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      吉原 勇作、小谷 俊介、杉浦 正晴、中島 誠
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      日本薬学会第137回年会
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      東北大学
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      2017-03-24
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      浅野聡文、守谷美友紀、小谷俊介、中島誠
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      第33回日本薬学会九州支部大会
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      鹿児島大学
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      2016-12-03
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      浅野聡文, 守谷美友紀, 小谷俊介,中島誠
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      第33回日本薬学会九州支部大会
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      2016-12-03
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      静岡市清水文化会館
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      浅野聡文, 守谷美友紀, 小谷俊介, 中島誠
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      静岡市清水文化会館
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      2016-11-07
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      小谷俊介, ALIM Nathan, 宮崎詩季, 川原和也, 下田康嗣, 杉浦正晴, 中島誠
    • Organizer
      第46回複素環化学討論会
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      金沢歌劇座
    • Year and Date
      2016-09-26
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      花牟禮匠矢, 小谷俊介, 野崎裕乃, 杉浦正晴, 中島誠
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      第53回化学関連支部合同九州大会・外国人研究者交流国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-07-02
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      浅野聡文, 守谷美友紀, 小谷俊介, 中島誠
    • Organizer
      第53回化学関連支部合同九州大会・外国人研究者交流国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-07-02
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    • Author(s)
      菊本弘樹, 東田蓉平, OH Young Seon, 小谷俊介, 杉浦正晴, 中島誠
    • Organizer
      第53回化学関連支部合同九州大会・外国人研究者交流国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-07-02
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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