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Synthesis of Primary alpha-Amino Carbonyl Compounds Using Hypervalent Iodine Reagents

Research Project

Project/Area Number 20K05511
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kiyokawa Kensuke  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80632364)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords有機合成 / アミノ化 / ヨウ素 / カルボニル化合物 / 超原子価ヨウ素 / α-アミノカルボニル化合物
Outline of Research at the Start

カルボニル化合物のα位アミノ化は、α-アミノカルボニル化合物の最も直截的な合成手法であるが、第一級アミンの合成という点においては、導入した窒素官能基の脱保護がしばしば困難なため、その利用範囲は未だかなり限定的である。本研究では、申請者が独自に開発したイミニル部位を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用したカルボニル化合物のα位アミノ化を開発し、真に実用的な第一級α-アミノカルボニル化合物の合成法を確立する。

Outline of Final Research Achievements

α-Amination of various carbonyl compounds such as esters, ketones, and amides has been developed utlizing hypervalent iodine reagents containing a (diarylmethylene)amino group. The reaction of lithium enolates, which are prepared from carbonyl compounds and lithium bases, with the hypervalent iodine reagents provided target α-amino carbonyl compounds. The developed method provides a new tool for the synthesis of useful α-amino carbonyl compounds and can find applications not only in organic synthesis but also in pharmaceutical science.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヨウ素反応剤の新たな反応性を開拓した点において、本研究成果は学術的にも重要である。本研究で活用した超原子価ヨウ素反応剤は様々な第一級アミン合成にも利用できる可能性を秘めている。
本研究で開発した手法により、これまで合成困難であった非天然型α-アミノ酸誘導体をはじめとする様々なα-アミノカルボニル化合物を遷移金属反応剤を用いることなく合成可能となる点において、医薬品合成分野の発展に大きく貢献できると考えている。さらに、これまで変換が困難な窒素官能基を使用せざるを得なかった反応系を改善、刷新することで、反応工程の削減に伴う反応剤やエネルギーなどが減少し、環境・資源問題の解決に貢献できる。

Report

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

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] α‐Amination of Carbonyl Compounds by Using Hypervalent Iodine‐Based Aminating Reagents Containing a Transferable (Diarylmethylene)amino Group2023

    • Author(s)
      Okumatsu Daichi、Kawanaka Kazuki、Kainuma Shunpei、Kiyokawa Kensuke、Minakata Satoshi
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 29 Issue: 10

    • DOI

      10.1002/chem.202203722

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereospecific Oxycyanation of Alkenes with Sulfonyl Cyanide2023

    • Author(s)
      Kiyokawa Kensuke、Ishizuka Miu、Minakata Satoshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Issue: 12

    • DOI

      10.1002/anie.202218743

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tris(pentafluorophenyl)borane-Catalyzed Stereospecific Bromocyanation of Styrene Derivatives with Cyanogen Bromide2023

    • Author(s)
      Kiyokawa Kensuke、Noguchi Ikumi、Nagata Takaya、Minakata Satoshi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: - Issue: 14 Pages: 2537-2542

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00727

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Fused Diaziridine Derivatives from Cyclic Secondary Amines by Utilizing N-Bromosulfonamides as an Aminating Reagent2021

    • Author(s)
      Minakata Satoshi、Kiyosu Yuuki、Tanaka Shino、Okumura Sota、Kiyokawa Kensuke
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 53 Issue: 17 Pages: 3101-3109

    • DOI

      10.1055/a-1468-8275

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tris(pentafluorophenyl)borane-Catalyzed Formal Cyanoalkylation of Indoles with Cyanohydrins2021

    • Author(s)
      Kiyokawa Kensuke、Urashima Naruyo、Minakata Satoshi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 12 Pages: 8389-8401

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00808

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intramolecular C-H Amination of N-Alkylsulfamides by tert-Butyl Hypoiodite or N-Iodosuccinimide2021

    • Author(s)
      Kiyokawa Kensuke、Jou Keisuke、Minakata Satoshi
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 27 Issue: 56 Pages: 13971-13976

    • DOI

      10.1002/chem.202102635

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ジアリールメチレンアミノ基を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用したアミドのα位アミノ化2022

    • Author(s)
      川中一輝, 清川謙介, 南方聖司
    • Organizer
      第25回ヨウ素学会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アミノ基を有する超原子価ヨウ素反応剤の合成とボロン酸のアミノ化への活用2022

    • Author(s)
      川中一輝, 清川謙介, 南方聖司
    • Organizer
      第49回有機典型元素化学討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Amination Using Hypervalent Iodine Reagents Containing (Diarylmethylene)amino Groups2022

    • Author(s)
      Kensuke Kiyokawa
    • Organizer
      11th Singapore International Chemistry Conference
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ジアリールメチレンアミノ基を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用したリカルボニル化合物のα位アミノ化2022

    • Author(s)
      川中一輝, 奥松大地, 清川謙介, 南方聖司
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ジアリールメチレンアミノ基を有する超原子価ヨウ素試剤を活用したアミド由来リチウムエノラートのアミノ化2021

    • Author(s)
      川中一輝, 清川謙介,南方聖司
    • Organizer
      第41回有機合成若手セミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ジアリールメチレンアミノ基を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用するエノラート類の酸化的アミノ化2021

    • Author(s)
      奥松大地, 清川謙介,南方聖司
    • Organizer
      第24回ヨウ素学会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ジアリールメチレンアミノ基を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用したカルボニル化合物のα位アミノ化2021

    • Author(s)
      奥松大地, 清川謙介, 南方聖司
    • Organizer
      第11回CSJ化学フェスタ2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis of hypervalent iodine(III) reagents containing a transferable (diarylmethylene)amino group and their application in the oxidative amination of silyl ketene acetals2021

    • Author(s)
      Daichi Okumatsu, Kensuke Kiyokawa, Satoshi Minakata
    • Organizer
      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジアリールメチレンアミノ基を有する超原子価ヨウ素反応剤を活用したアミドのα位アミノ化2021

    • Author(s)
      川中一輝, 清川謙介, 南方聖司
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヨウ素の特性を活用する極性転換型官能基導入2021

    • Author(s)
      清川謙介
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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