Asymmetric synthesis via aryne intermadiate with dynamic chirality

• Project/Area Number: 21K06452
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: YOSHIMURA Tomoyuki 金沢大学, 薬学系, 准教授 (20432320)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 不斉合成 / 軸不斉 / アライン / 環化付加反応 / 不斉記憶 / キラリビアリール / キラルビアリール / キラルビベンザイン / 付加環化反応 / ビアライン

Outline of Research at the Start

出発原料の中心不斉（静的不斉）を反応中間体の動的不斉に転写し，再度生成物の不斉に転写する不斉記憶型反応のコンセプトに基づき，動的不斉を持つキラルビベンザイン中間体を経由する軸不斉ビアリール誘導体の不斉合成法の開発を行う。

Outline of Final Research Achievements

Asymmetric synthesis of axially chiral biaryl compounds via a chiral aryne intermediate with dynamic chirality was developed. Treatment of the precursor of aryne intermediate and various kinds of arynophile with an alkylmetal reagent gave C2-symmetrical biaryl compounds in up to 80% yield with high preservation ratio of enantiomeric excess because rapid cycloaddition reaction occurred between the generated chiral aryne intermediated and an arynophile. It was found that the reaction proceed with retention of the configuration. Interestingly, amplification of enantiomeric excess was observed under certain reaction conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、反応制御が困難であったアライン中間体は新規発生方法の開発や反応条件の精査により重要な合成手法の一つとなりつつある。このアライン中間体に不斉記憶の概念を適応し、不斉誘導反応へと展開することで、多様な軸不斉ビアリール化合物の創製に繋がった。本法の開発により、今まで合成が困難であった不斉ビアリール類創製に繋がる可能性があり、有機合成化学の分野のみならず、ヘテロアリール類を多く取り扱う医薬品化学分野にも多大な貢献をもたらすと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Asymmetric Cycloaddition Reactions of Aryne Intermediates with a Chiral Carbon-Carbon axis: Syntheses of Axially Chiral Biaryl Compounds (2023)
  • Author(s): Yoshimura, Tomoyuki; Onda, Ken-ichi; Matsuo, Jun-Ichi
  • Journal Title: Org. Lett. Volume: 25 Issue: 49 Pages: 8952-8956
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.3c03983
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aldol/Brook/Carbon Skeletal Rearrangement Cascade Reactions of β-Silyl Ketones with Aldehydes (2023)
  • Author(s): Aya Nowaki, Mizuki Kawano, Fuka Hori, Yurika Fuse, Tomoyuki Yoshimura, and Jun-ichi Matsuo
  • Journal Title: Eur. J. Org. Chem. Volume: 2023 Issue: 44
  • DOI: 10.1002/ejoc.202300351
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction of Indole Skeletons through Direct Catalytic Three-Component Domino Reactions of Vinylarenes, Aldehydes, and Pronucleophiles (2022)
  • Author(s): Fuka Hori, Tomoyuki Yoshimura, Jun-ichi Matsuo
  • Journal Title: Synlett Volume: 33 Issue: 15 Pages: 1519-1522
  • DOI: 10.1055/a-1865-2556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cascade cyclization of 1,2,7,8-tetraones and total synthesis of (±)-nesteretal A (2022)
  • Author(s): Tomoka Dentani, Ayano Kawachi, Misaki Kato, Tomoyuki Yoshimura, Jun-ichi Matsuo
  • Journal Title: Org. Chem. Front. Volume: 9 Issue: 14 Pages: 3786-3793
  • DOI: 10.1039/d2qo00740a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Concise synthesis of cycloheptatrienes from aldehydes and the Wittig reagent prepared from pyruvic ester (2021)
  • Author(s): Tomoyuki Yoshimura, Kanta Chino, Jun-ichi Matsuo
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. Volume: 73 Pages: 153150-153150
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2021.153150
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ロリオリドのジアステレオ選択的全合成研究 (2023)
  • Author(s): 吉村智之、虎前祐里佳、饒平名長人、高橋里彩子、松尾淳一
  • Organizer: 第４９回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] シクロヘプタトリエン合成法の開発 (2022)
  • Author(s): 吉村智之、知野貫太、北浦茉樹、松尾淳一
  • Organizer: 第３９回メディシナルケミストリーシンポジウム
• [Presentation] 軸性不斉アライン中間体を経由する不斉反応の開発 (2022)
  • Author(s): 吉村智之、恩田健一、松尾淳一
  • Organizer: 第４８回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] Bohemamine A の全合成研究 (2021)
  • Author(s): 松井健悟、上坂歌奈、松尾淳一、吉村智之
  • Organizer: 日本薬学会北陸支部第１３３回例会
• [Remarks] https://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~gousei/paper.html
• [Remarks] 金沢大学大学院 医薬保健学総合研究科 創薬科学・薬学専攻 機能性分子合成学
  • URL: https://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~gousei/paper.html