• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development and application of versatile asymmetric Nazarov cyclization with novel biphenol-boric acid catalyst system

Research Project

Project/Area Number 20K06937
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 InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

SUGIMOTO Kenji  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 准教授 (60400264)

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ナザロフ環化 / 不斉触媒反応 / 光学活性ビフェノール / ホウ酸 / 2-aza-Cope転位 / Fischerインドール合成 / 不斉触媒 / シクロペンテノン
Outline of Research at the Start

ナザロフ環化反応は、その発見より半世紀以上が経過する現在でも活発に研究が進められ、基質制御による反応促進には端緒が見出されている。しかし、不斉反応には強力ではあるものの不安定で使いにくい酸試薬が用いられてきており、汎用性の面では課題が残されている。そこで本研究では、従来試薬の「使いにくさ」を払拭するナザロフ環化反応を樹立することを目的として、申請者が最近見出した温和な有機触媒を用いた方法を深化させることにしている。本研究を達成し温和かつ使いやすい反応を提供することで、薬理活性化合物の調製を容易にし、医薬品開発などの加速化に貢献できると期待される。

Outline of Final Research Achievements

To improve a thermal stability, derivatization of optically active biphenols has been examined. Since the chiral inductivity of the chiral biphenol on the Nazarov reaction showed some relationship with the dihedral angle of biphenyl unit, we prepared several conformationally locked biphenols avoiding racemization owing to a rotation of the chiral axis. Finally, we obtained a potent congener which enables the Nazarov cyclization in good chemical yield (79%) under good enantioselectivity (70% ee). During the efforts on the derivatization, we also found that the introduction of bromo group on the biphenol unit strongly enhances the reaction rate probably due to an increase of the acidity. Based on these findings, further improvement of our catalyst system is now going.
Apart from the use of biphenol/B(OH)3 catalyst system in the asymmetric Nazarov cyclization, we could reveal that our catalyst system enables to accelerate 2-aza-Cope rearrangement and Fischer indole synthesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

独自に見出した新規ビフェノール/ホウ酸触媒系を発展させ、不斉反応へと展開することに成功し、未だ改善の余地を残すものの、良好な収率と良好な立体選択性にてナザロフ環化を進行させうる学術的に新規な不斉触媒系を見出すことができた。また、本触媒系は弱酸の組み合わせであるにもかかわらず、ナザロフ環化以外においても有用な強酸触媒系として機能することを確認できた。反応後には分液操作にてビフェノールを回収するとともに、廃水中には安全なホウ酸のみを排出する環境負荷の小さな手法であり、社会的要請に応えうる方法論を確立できたといえる。

Report

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

    (22 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Acceleration effect of mild organocatalytic system 2,2′-biphenol/B(OH)3 for 2-aza-Cope rearrangement2022

    • Author(s)
      Sugimoto Kenji、Yoshida Ryoga、Matsuya Yuji
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 102 Pages: 153922-153922

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.153922

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Au(I) Catalyzed Synthesis of Densely Substituted Pyrazolines and Dihydropyridines via Sequential Aza-Enyne Metathesis/6π-Electrocyclization2021

    • Author(s)
      Sugimoto Kenji、Kosuge Shuto、Sugita Takae、Miura Yuka、Tsuge Kiyoshi、Matsuya Yuji
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 23 Issue: 10 Pages: 3981-3985

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01171

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of gastric H+,K+-ATPase by new dihydropyrazole derivative KYY-0082021

    • Author(s)
      Fujii Takuto、Sugimoto Kenji、Noda Takafumi、Shimizu Takahiro、Matsuya Yuji、Sakai Hideki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 567 Pages: 177-182

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.056

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Divinylcarbinol Desymmetrization Strategy: A Concise and Reliable Approach to Chiral Hydroxylated Fatty Acid Derivatives2021

    • Author(s)
      Sugimoto Kenji、Kobayashi Ami、Kohyama Aki、Sakai Haruka、Matsuya Yuji
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 5 Pages: 3970-3980

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c02821

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] De Novo Approach to Izidines via a Gold-Catalyzed Hydroamination-N-acyliminium Ion Cyclization of Acyclic Ynamides2020

    • Author(s)
      Sugimoto Kenji、Mizuno Shota、Shirato Misaki、Tanabe Kosuke、Matsuya Yuji
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: in press Issue: 1 Pages: 526-526

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)38

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ホウ酸/ビフェノール触媒系を用いた不斉ナザロフ環化の開拓2023

    • Author(s)
      中島海斗、羽田竜平、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 温和な酸を組み合わせたホウ酸/ビフェノール触媒系による種々のペリ環状反応の促進2022

    • Author(s)
      杉本健士、羽田竜平、吉田良雅、和田優聖、松谷裕二
    • Organizer
      日本プロセス化学会2022サマーシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ酸/ビフェノール触媒系による2-aza-Cope転位反応の促進2022

    • Author(s)
      吉田良雅、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 金錯体によるオートタンデム触媒作用を利用した窒素上に脱離基を有する多置換1,4-ジヒドロピリジンの新規構築法2022

    • Author(s)
      荒木優介、小菅周斗、柘植清志、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 金錯体によるオートタンデム触媒作用を利用したワンポット多置換ピリジン構築法2022

    • Author(s)
      小菅周斗、荒木優介、柘植清志、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 金触媒を用いた連続反応を基盤とする多置換含窒素複素環のde novo構築法の開発2022

    • Author(s)
      杉本健士
    • Organizer
      第20回有機合成化学協会関西支部賞受賞講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ホウ酸―ビフェノール触媒系の各種ペリ環状反応への適用2022

    • Author(s)
      杉本健士、羽田竜平、吉田良雅、和田優聖、松谷裕二
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金触媒を用いた連続反応によるワンポット多置換ピリジン合成法2022

    • Author(s)
      小菅周斗、杉本健士、柘植清志、松谷裕二
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ホウ酸―ビフェノール触媒系の適用範囲の拡大2021

    • Author(s)
      杉本健士、羽田竜平、吉田良雅、和田優聖、松谷裕二
    • Organizer
      2021年度有機合成化学北陸セミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金触媒によるアザエニンメタセシスを利用したワンポット多置換ピリジン構築法の開発2021

    • Author(s)
      小菅周斗、杉本健士、柘植清志、松谷裕二
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金錯体によるオートタンデム触媒作用を利用した含窒素複素環構築法2021

    • Author(s)
      小菅周斗、杉田崇恵、三浦優佳、柘植清志、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      第50回複素環化学討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Development of organocatalyzed asymmetric Nazarov cyclization by chiral 2,2’-biphenols and B(OH)32021

    • Author(s)
      Sugimoto, K.; Hada, R.; Oshiro, M.; Matsuya, Y.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel synthetic approach to N-heterocycles based on gold-catalyzed aza-enyne metathesis between imines and acetylenes2021

    • Author(s)
      Kosuge, S.; Sugita, T.; Miura, Y.; Tsuge, K.; Sugimoto, K.; Matsuya, Y.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホウ酸―軸不斉ビフェノール触媒系による不斉ナザロフ環化反応の開拓2021

    • Author(s)
      羽田竜平、大城美祐、杉本健士、松谷裕二
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] カチオン性金触媒を用いた多置換ピリジン構築法の開発2021

    • Author(s)
      小菅周斗、杉本健士、柘植清志、松谷裕二
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 富山大学薬学部/大学院医学薬学研究部薬品製造学研究室

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/mediche2/seizou_jp/Home.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] 富山大学薬学部/大学院医学薬学研究部 薬品製造学研究室

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/mediche2/seizou_jp/Home.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi