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Development of novel organocatalysts based on hydrogen-bond at benzyl position

Research Project

Project/Area Number 20K06948
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 InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

MIURA Tsuyoshi  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40297023)

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: ¥1,430,000 (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有機分子触媒 / 不斉反応 / 水素結合 / ベンジル位
Outline of Research at the Start

有機分子触媒を用いた不斉反応は,環境に優しい合成法として近年注目を集めている。しかし,その触媒効率は必ずしも満足できるものではなく,より高活性な有機分子触媒の開発が待ち望まれている。そこで,既存の有機分子触媒を凌駕し,金属触媒に匹敵する触媒活性を有する有機分子触媒を開発するために,これまで報告されていないベンジル位水素結合能を活用した新規な有機分子触媒を創生し,既存の触媒を凌駕する革新的有機分子触媒を開発し,一般に困難とされる不斉四級炭素構築反応へ適用する。得られた光学活性体を鍵中間体として,種々の生理活性化合物の合成に応用し,医薬品開発への展開を目指す。

Outline of Final Research Achievements

I developed novel N,N-dibenzyl diaminomethylenemalononitrile (DMM) organocatalysts. Dibenzyl DMM catalysts achieved highest stereoselectivity for asymmetric conjugate additions of aldehydes to vinyl sulfones. The dibenzyl DMM catalysts efficiently promoted Henry reactions of trifluoromethyl enones, which has never been reported, to successfully afford 1,2-adducts with excellent stereoselectivity. Moreover, the asymmetric 5-exo selective bromolactonization of stilbene-type carboxylic acids, which has never been reported, could be achieved using dibenzyl DMM catalyst.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

申請者が開発したジベンジル型ジアミノメチレンマロノニトリル(DMM)触媒は既存の有機分子触媒では観察されない触媒活性を示した。ジベンジル型DMM触媒を用いることによって,これまで高立体選択的に合成できなかったキラル化合物を高い光学純度で合成することに成功した。今後,合成に成功したキラル分子が様々な医薬品合成に活用されると予想されるため,学術的にも社会的にも意義ある研究成果である。

Report

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

    (20 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Highly efficient, asymmetric, and organocatalyst-based Henry reactions between α,β-unsaturated trifluoromethyl ketone and nitromethane2023

    • Author(s)
      Tsuyusaki Ryo、Nakashima Kosuke、Shimomura Miki、Kawada Masahiro、Matsushima Yasuyuki、Hirashima Shin-ichi、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 117 Pages: 154375-154375

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2023.154375

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Direct Vinylogous Conjugate Addition of α,β‐Unsaturated γ‐Butyrolactam to Acyl Acrylonitriles using Organocatalysts2023

    • Author(s)
      Ishii Daiki、Hirashima Shin‐ichi、Nakashima Kosuke、Matsushima Yasuyuki、Sakai Takaaki、Akutsu Hiroshi、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: - Issue: 5

    • DOI

      10.1002/ajoc.202300082

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric conjugate addition?cyclization of cyclohexane-1,2-dione with alkylidenemalononitriles using diaminomethylenemalononitrile organocatalyst2022

    • Author(s)
      Matsushima Yasuyuki、Iino Yuta、Tsuruta Yuka、Nakashima Kosuke、Hirashima Shin-ichi、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 97 Pages: 153773-153773

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.153773

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Friedel?Crafts Alkylation of Indoles with α,β‐unsaturated Trifluoromethyl Ketones Using a Squaramide Organocatalyst2022

    • Author(s)
      Nakashima Kosuke、Hanamura Sumire、Imamura Aoi、Matsushima Yasuyuki、Hirashima Shin‐ichi、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 11 Issue: 10

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200403

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  • [Journal Article] Synthesis of Chiral α‐Substituted β‐Aminophosphine Derivatives through Asymmetric Hydrophosphinylation Utilizing Secondary Phosphine Sulfides2022

    • Author(s)
      Hirashima Shin‐ichi、Hirota Eiki、Matsushima Yasuyuki、Noda Naoki、Nishimura Yuya、Narushima Takefumi、Nakashima Kosuke、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Chemistry ? An Asian Journal

      Volume: 17 Issue: 24

    • DOI

      10.1002/asia.202200989

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  • [Journal Article] Asymmetric Henry Reaction of Trifluoromethyl Enones with Nitromethane Using a <i>N,N</i> ‐Dibenzyl Diaminomethylenemalononitrile Organocatalyst2022

    • Author(s)
      Kawada Masahiro、Tsuyusaki Ryo、Nakashima Kosuke、Yamada Misaki、Kozakai Akihiro、Matsushima Yasuyuki、Hirashima Shin‐ichi、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 17 Issue: 4

    • DOI

      10.1002/asia.202101299

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  • [Journal Article] Asymmetric Direct Vinylogous Conjugate Addition of Substituted Furanone Derivatives to ( <i>E</i> )‐ and ( <i>Z)</i> ‐Benzoyl Acrylonitriles Using Organocatalysts2022

    • Author(s)
      Ishii Daiki、Hirashima Shin‐ichi、Akutsu Hiroshi、Nakashima Kosuke、Matsushima Yasuyuki、Sakai Takaaki、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: - Issue: 5

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200048

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  • [Journal Article] Organocatalytic one-pot asymmetric synthesis of 6-trifluoromethyl-substituted 7,8-dihydrochromen-6-ol2022

    • Author(s)
      K. Nakashima, A. Minai, Y. Okuaki, Y. Matsushima, S. Hirashima, T. Miura
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 95 Pages: 153733-153733

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.153733

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  • [Journal Article] Diaminomethylenemalononitrile as a Chiral Single Hydrogen Bond Catalyst: Application to Enantioselective Conjugate Addition of α‐Branched Aldehydes2021

    • Author(s)
      Kawada Masahiro、Tsuyusaki Ryo、Nakashima Kosuke、Akutsu Hiroshi、Hirashima Shin‐ichi、Matsumoto Takashi、Yanai Hikaru、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Chemistry- An Asian Journal

      Volume: 16 Issue: 16 Pages: 2272-2275

    • DOI

      10.1002/asia.202100487

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  • [Journal Article] Asymmetric Conjugate Addition of α-Cyanoketones to Benzoyl Acrylonitrile Derivatives Using a Diaminomethylenemalononitrile Organocatalyst2020

    • Author(s)
      Akutsu Hiroshi、Nakashima Kosuke、Kanetsuna Yuta、Kawada Masahiro、Hirashima Shin-ichi、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 52 Issue: 24 Pages: 3874-3880

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707285

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  • [Journal Article] Asymmetric Direct Vinylogous Conjugate Addition of Substituted Furanone Derivatives to Benzoyl Acrylonitrile: Stereoselective Synthesis Toward Bicyclic γ-Lactams2020

    • Author(s)
      Ishii Daiki、Hirashima Shin-ichi、Nakashima Kosuke、Akutsu Hiroshi、Sakai Takaaki、Matsushima Yasuyuki、Kawada Masahiro、Miura Tsuyoshi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 23 Issue: 2 Pages: 480-485

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c04004

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      2020 Research-status Report
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  • [Presentation] 酸化的スピロラクトン化によるキラルスピロオキシインドールの合成2023

    • Author(s)
      奥秋 祐壱、中島 康介、松島 恭征、平島 真一、三浦 剛
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      日本薬学会 第143年会
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  • [Presentation] 有機分子触媒を用いたトリフルオロメチルエノンへの高立体選択的なヘンリー反応の開発2023

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      露崎 龍、下村 実希、河田 雅宏、中島 康介、松島 恭征、平島 真一、三浦 剛
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      日本薬学会 第143年会
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  • [Presentation] カルコゲンホスフィン酸を用いるアジリジンの不斉開環反応に関する研究2023

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      藤野 亮, 平島 真一, 壹岐 朋佳, 馬場 拓希, 野田 直輝, 中島 康介, 松島 恭征, 三浦 剛
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      日本薬学会 第143年会
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      廣田瑛紀、平島真一、忠末千佳、鈴木杏奈、中島康介、松島恭征、三浦 剛
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      日本薬学会 第143年会
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      松島 恭征、福田 駿介、小林 雄介、 根津 宏康、中島 康介、平島 真一、三浦 剛
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      中島 康介、花村 菫、今村 碧、松島 恭征、平島 真一、三浦 剛
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  • [Presentation] 新規ジアミノメチレンマロノニトリル触媒を用いたトリフルオロメチルエノンに対する不斉ヘンリー反応の開発2022

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      露崎龍、河田雅宏、中島康介、松島恭征、平島真一、三浦剛
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  • [Presentation] 不斉直接的ビニロガス共役付加反応を利用した二環性γ-ラクタム誘導体の合成2021

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      石井 大暉, 平島 真一, 中島 康介, 阿久津 裕士, 坂井 崇亮, 松島 恭征, 河田 雅宏, 三浦 剛
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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