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Development of chiral inductive diastereoselective dehydrative nucleophilic substitutions of diastereomixtures of diarylmethanols catalyzed by Lewis acids

Research Project

Project/Area Number 20K05495
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

NAKATA Kenya  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (00434019)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords求核置換反応 / カルボカチオン / ルイス酸 / ジアステレオ選択性 / 不斉補助基 / 合成手法
Outline of Research at the Start

最近応募者は,ルイス酸触媒の存在下で,不斉補助基を導入したアルコールを基質として,種々の求核剤との脱水型求核置換反応によるジアステレオ選択的なカップリング反応の開発に成功した。検討の過程で,用いる求核剤の種類,および反応条件によって,特異な反応形式を示すことを見出した。従来報告例のない反応を解明することは,今後の新たな反応開発の指針となることが期待されるため,本研究では,さらなる求核剤の拡張を図るとともに,この反応の詳細を明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

We have attempted to apply a variety of nucleophiles to the Lewis acid-catalyzed dehydration-type nucleophilic substitution reaction of alcohols as substrates, in order to establish a new method for supplying novel compounds. As a results, we have developed a Lewis acid-catalyzed sulfamidation of benzylic alcohols using nucleophilic substitution reactions. Next, we have successfully established diastereodivergnet sulfamidation of diastereomixtures of alcohols with chiral auxiliary using different Lewis acid catalysts. Furthermore, an interesting phenomenon was observed in which the diastereoselectivity of the reaction was reversed depending on the equivalent amount of Lewis acid catalyst used. In conclusion, we have extended the Lewis acid catalyzed nucleophilic reactions of alcohols to asymmetric versions and succeeded in creating new transformation reactions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不斉補助基による立体化学の制御法は,光学活性化合物を効率的に与える信頼性のある手法として知られており,現在までに多くの反応が報告されている。しかし,アルコールの直接的な脱水型求核置換反応と不斉補助基を組み合わせた反応は,全く試みられていない研究領域である。従来報告例のない反応を新たに開発し,その反応機構を解明していくことは,今後の反応設計の指針となり,当該領域の発展に大きく寄与すると考えられ,我々がその役割を果たしていくつもりである。

Report

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

    (13 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Two-Step Kinetic Resolution of Racemic Secondary Benzylic Alcohols Using the Combination of Enantioselective Silylation and Acylation: One-Pot Procedure Catalyzed by Chiral Guanidine2022

    • Author(s)
      Kanako Miyazaki, Kenya Nakata
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 87 Issue: 15 Pages: 10509-10515

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c01129

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Axial-Chirality-Containing Guanidine Catalysts2022

    • Author(s)
      Manaya Iwakura, Takahisa Ikeue, Kenya Nakata
    • Journal Title

      ChemistrySelect

      Volume: 7 Issue: 41

    • DOI

      10.1002/slct.202202511

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FeCl <sub>3</sub> ‐Catalyzed Diastereodivergent Sulfamidation of Diarylmethanol Diastereomixtures Bearing a Chiral Auxiliary Dependent on Catalyst Loading2021

    • Author(s)
      Oda Ryoga、Yamamoto Hiroshi、Nakata Kenya
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 3266-3270

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100605

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Efficient Silylative Kinetic Resolution of Racemic <i>trans</i> ‐2‐Alkyl‐1‐indanols Catalyzed by Chiral Guanidine2021

    • Author(s)
      Suzuki Takeshi、Iwakura Manaya、Nakata Kenya
    • Journal Title

      ChemistrySelect

      Volume: 6 Issue: 41 Pages: 11261-11264

    • DOI

      10.1002/slct.202103341

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral Guanidine Catalyzed Acylative Kinetic Resolution of Racemic 2-Bromo-1-arylethanols2021

    • Author(s)
      Sawada Erika、Nakata Kenya
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 50 Issue: 2 Pages: 371-373

    • DOI

      10.1246/cl.200786

    • NAID

      130007986371

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemodivergent Dehydrative Nucleophilic Substitutions of Diarylmethanols with 1‐Phenyl‐1 H ‐tetrazole‐5‐thiol Catalyzed by FeCl 32020

    • Author(s)
      Oda Ryoga、Nakata Kenya
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 1234-1242

    • DOI

      10.1002/ajoc.202000301

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lewis Acid‐Catalyzed Nucleophilic Substitutions of Benzylic Alcohols with Sulfamides2020

    • Author(s)
      Oda Ryoga、Nakata Kenya
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 2021 Issue: 2 Pages: 295-301

    • DOI

      10.1002/ejoc.202001320

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キラルなグアニジン触媒を用いた不斉シリル化反応による速度論的光学分割法の着想から展開2022

    • Author(s)
      中田健也
    • Organizer
      第36回若手化学者のための化学道場(in 岡山)岡山大学
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 酸化的C-H活性化を伴った不斉補助基制御によるジアステレオ選択的なジアリールメタンのアミド化反応の開発2022

    • Author(s)
      木村凪沙・中田健也
    • Organizer
      第36回若手化学者のための化学道場(in 岡山)岡山大学
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルなグアニジン触媒を用いた不斉シリル化および不斉アシル化による二段階ワンポット速度論的光学分割の開発2022

    • Author(s)
      宮﨑佳菜子・中田健也
    • Organizer
      第36回若手化学者のための化学道場(in 岡山)岡山大学
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイス酸触媒を用いた不斉補助基を導入したジアリールメタノールとスルファミン酸エステル求核剤とのジアステレオ収束的な反応の開発2021

    • Author(s)
      金子丈臣、中田健也
    • Organizer
      2021年日本化学会中国四国大会、高知大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 不斉シリル化反応によるラセミ2-アルキル-1-インダノール類の速度論的光学分割法の開発2021

    • Author(s)
      岩倉愛弥、鈴木健史、中田健也
    • Organizer
      2021年日本化学会中国四国大会、高知大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ルイス酸触媒を用いた化学二方向性選択的な脱水型求核置換反応2020

    • Author(s)
      小田瞭我、中田健也
    • Organizer
      2020年日本化学会中国四国大会島根大会、島根大学
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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