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Stereodivergent synthesis of potential biologically active hybrid molecules using azomethine ylides

Research Project

Project/Area Number 21K05415
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

FUKUZAWA SHINICHI  中央大学, 理工学部, 教授 (50173331)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsアゾメチンイリド / 環化付加反応 / 共役付加反応 / キラル銀錯体 / ハイブリッド分子 / スピロヘテロ環 / イリデンヘテロ環 / イミノエステル / アゾメチンにイリド / イミノニトリル / 銀錯体 / ClickFerrophos / スピロピロリジン / スピロピペリジン / ピロリジン / ピロリジジン / 立体多様性合成 / キラル金属錯体触媒
Outline of Research at the Start

近年,二つ以上の異なる生物活性部位を組み合わせて新たな生物活性の医薬品を探索する分子のハイブリッド化が注目を集めており,実際に,この方法で新たな医薬品が開発されてきた.ハイブッリド化において信頼性の高い反応として1,3-双極子環化付加反応が注目されている.これらの手法においては多数の不斉炭素を構築できることが多く,立体化学の観点からも分子の多様性の向上が期待される.本研究課題では,独自に開発したP,S-型キラルフェロセン配位子の金属錯体を用いて,1,3-双極子環化付加反応によってアミノ酸由来の多様な生物活性分子をハイブリッド化する立体多様性合成の基盤を創出することを目指す.

Outline of Final Research Achievements

When our original silver complex is used as a catalyst for the reaction of a cyclic iminonitrile with an α-enone, the conjugate addition reaction proceeds to give the conjugate adduct as a single diastereomer in a good yield with up to 97% ee. The product was reduced with hydrogen to afford the corresponding spiropiperidine. Asymmetric (3+2) cycloaddition reaction of glycinimino esters and α-alkylidene succinimides to give optically active spiropyrrolidines as endo-(2,5-cis) cycloadducts with high stereoselectivity. The limited electronic and stereochemical effects of substituents of the azomethine ylide precursors and alkenes on the yield and stereoselectivity are observed, thus a wide variety of substrates can be used.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二つ以上の異なる生物活性部位を組み合わせて新たな生物活性分子を探索する分子のハイブリッド化が注目されている。1,3-双極子環化付加反応の立体化学の制御はハイブリッド分子の立体多様性合成へとつながり,医薬品の発見確率が向上できる。本研究では,独自のキラル銀錯体触媒を用いることで,鎖状および環状アゾメチンイリドと活性アルケンとの共役付加および1,3-双極子環化付加反応により多置換スピロピロリジンの髙立体選択的合成に成功した。多様なアゾメチンイリドとアルケンとの組み合わせによりピペリジンハイブリッド分子の多様合成が可能なことを示したことは有機合成および創薬化学に新手法をもたらしたことで意義がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Construction of Diverse Pyrrolidine-Based Skeletons through the Ag-Catalyzed Stereoselective Addition?Elimination Reaction of Azomethine Ylides with Nitroallyl Acetates2024

    • Author(s)
      Ohno Itsuki、Kanemoto Kazuya、Furuya Shohei、Suzuki Yuko、Fukuzawa Shin-ichi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 26 Issue: 9 Pages: 1880-1885

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.4c00184

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    • Author(s)
      Inoue Ayana、Hosono Kenya、Furuya Shohei、Fukuzawa Shin-ichi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 89 Issue: 2 Pages: 1249-1255

    • DOI

      10.1021/acs.joc.3c02456

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    • Author(s)
      Furuya Shohei、Muroi Kenji、Kanemoto Kazuya、Fukuzawa Shin‐ichi
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 29 Issue: 66

    • DOI

      10.1002/chem.202302609

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    • Author(s)
      Araki Haruna、Furuya Shohei、Kanemoto Kazuya、Fukuzawa Shin-ichi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 88 Issue: 2 Pages: 924-932

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02315

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    • Author(s)
      Asanuma Hayato、Kanemoto Kazuya、Watanabe Tokiharu、Fukuzawa Shin‐ichi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Issue: 18

    • DOI

      10.1002/anie.202219156

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      Suguru, Sakai; Kazuya Kanemoto; Shin-ichi, Fukuzawa
    • Journal Title

      European Journal of Inorganic Chemistry

      Volume: 2022 Issue: 6 Pages: 967-975

    • DOI

      10.1002/ejic.202100967

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      Suzuki Yuko、Kanemoto Kazuya、Inoue Ayana、Imae Kazumi、Fukuzawa Shin-ichi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 21 Pages: 14586-14596

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c01440

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      古屋翔平 , 室井賢二 , 福澤信一
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      Kenji Muroi , Shohei Furuya , Shin-ichi Fukuzawa
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      Ayana Inoue, Kazuya Kanemoto, Shin-ichi Fukuzawa
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      Haruka Machida, Kazuya Kanemoto, Shin-ichi Fukuzawa
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 中央大学研究者情報データベース

    • URL

      https://c-research.chuo-u.ac.jp/html/100003221_ja.html#item_ronbn_2

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  • [Remarks] 触媒有機化学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/view/gousei2026/publication

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  • [Remarks] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?hl=ja&user=FbIgCEkAAAAJ

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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