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Asymmetric Hydroalkylation of Conjugate Enynes with Pronucleophiles Leading to Optically Active Allenes

Research Project

Project/Area Number 19K06966
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionYokohama College of Pharmacy

Principal Investigator

Tsukamoto Hirokazu  横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (70323037)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsアレン / 軸不斉 / 中心不斉 / 共役エンイン / プロ求核剤 / ヒドロアルキル化 / パラジウム触媒 / アリールボロン酸 / ヒドロアリール化 / 1,3-アルカジエン / 光学活性アレン / ヒドロアルキル化反応 / パラジウム
Outline of Research at the Start

特異な反応性を持つ有用な合成中間体であるアレンの触媒的不斉合成法として、0価パラジウム触媒を用いた共役エンインに対するプロ求核剤(H-Nu)の1,4-付加反応を開発する。本反応は一切の副生成物を生じないため原子効率に優れており、基質は薗頭反応によって1工程で調製できる。末端アルケンまたは末端アルキンを共役エンインとして用いることで、軸不斉および隣接した中心不斉をもつ光学活性アレンを得る。さらに、本反応の構成要素となるヒドロパラデーション、生じるexo-アルキリデン-π-アリルパラジウム中間体に対する求核置換反応の立体選択性を明らかとし、計算化学的手法を用いてその妥当性について検証する。

Outline of Final Research Achievements

We have developed a palladium(0)-catalyzed 1,4-addition reaction of pronucleophiles (H-Nu) to conjugated enynes leading to optically active allenes, which are useful synthetic intermediates with unique reactivity. We have successfully converted vinyl-substituted internal alkynes and ethynyl-substituted internal alkenes into optically active allenes with axial and adjacent central chirality, respectively. The syn-hydroalkyation product obtained from an internal alkyne with a deuterium-labelled vinyl substituent demonstrates that the former substrate undergoes anti-selective hydropalladation to give an exo-alkylidene-π-allylpalladium intermediate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したアレンの不斉合成法は、一切の副生成物を生じず、原子効率に優れている点で学術的な意義をもつ。関連する反応として、パラジウム触媒を用いた共役エンインのヒドロホウ素化およびヒドロシリル化による軸不斉アレンの合成法が報告されているが、ヒドロパラデーションの位置選択性が本研究のものとは異なる。創薬研究において、不斉点を持ち、立体配座の自由度を制限した複素環化合物は有用なビルディングブロックであるものの、その入手は必ずしも容易ではない。本研究により得られた多様な官能基を含む光学活性アレン類は、各種環化反応を用いることで、所望の複素環化合物へと容易に変換することができる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Palladium(0)-Lithium Iodide Cocatalyzed Asymmetric Hydroalkylation of Conjugated Enynes with Pronucleophiles Leading to 1,3-Disubstituted Allenes2019

    • Author(s)
      Hirokazu Tsukamoto, Tatsuya Konno, Kazuya Ito, and Takayuki Doi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 17 Pages: 6811-6814

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02439

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] パラジウム触媒とアリールボロン酸を用いた共役エンインの位置および立体選択的ヒドロアリール化反応の開発2023

    • Author(s)
      塚本裕一、米沢勇吾、金野達也、土井隆行
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム触媒とアリールボロン酸を用いた共役エンインのアンチ選択的ヒドロアリール化反応の開発2022

    • Author(s)
      塚本裕一、米沢勇吾、金野達也、土井隆行
    • Organizer
      第66回日本薬学会関東支部大会(横浜)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム/キラルアミン共触媒を用いたアルキン-エナール化合物のエナンチオ選択的付加・環化反応の開発2019

    • Author(s)
      伊藤和也、塚本裕一、土井隆行
    • Organizer
      第115回有機合成シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] パラジウム/キラルアミン共触媒を用いたアルキン-エナール化合物のエナンチオ選択的付加・環化反応の開発2019

    • Author(s)
      伊藤和也、塚本裕一、土井隆行
    • Organizer
      薬懇話会2019 in 秋保
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 0 価パラジウム触媒を用いた共役エンインのヒドロアルキル化反応による中心不斉を有するアレン合成法の開発2019

    • Author(s)
      伊藤和也、金野達也、土井隆行、塚本裕一
    • Organizer
      第58回日本薬学会東北支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 0価パラジウム触媒を用いた共役エンインのヒドロアルキル化反応による光学活性アレン合成法の開発2019

    • Author(s)
      伊藤和也,金野達也,土井隆行,塚本裕一
    • Organizer
      第45回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 横浜薬科大学・塚本裕一

    • URL

      https://www.hamayaku.ac.jp/about/teachers/post_93.html

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 横浜薬科大学・薬科学科・創薬化学研究室

    • URL

      https://tennenc31.wixsite.com/hamaten

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 横浜薬科大学・教員紹介・塚本裕一

    • URL

      https://www.hamayaku.ac.jp/about/teachers/post_93.html

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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 横浜薬科大学・創薬化学研究室/天然有機化学研究室

    • URL

      https://tennenc31.wixsite.com/hamaten

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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 東北大学薬学部・大学院薬学研究科、反応制御化学分野、土井研究室

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/index.html

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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 横浜薬科大学 大学院薬学研究科/創薬化学領域、薬科学科/創薬化学研究室・天然有機化学研究室

    • URL

      https://tennenc31.wixsite.com/hamaten

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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