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イオン対の活用にもとづく超分子キラル反応場の創出

Publicly Offered Research

Project AreaPrecise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
Project/Area Number 16H01015
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

大松 亨介  名古屋大学, 工学研究科(WPI), 特任准教授 (00508997)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords不斉合成 / イオン対 / 超分子触媒 / 触媒開発 / 反応開発 / 有機化学 / 合成化学 / 触媒化学 / 選択的化学合成 / 触媒的不斉合成 / 超分子 / キラル配位子 / 遷移金属
Outline of Annual Research Achievements

1,2,3-トリアゾールを主骨格とするアニオン捕捉型キラル分子を創製し、アキラルな酸との会合体の触媒機能評価に取り組んだ。さらに、組み合わせる酸を変更することで触媒の酸性度を調節できるという特徴を活かした反応開発を行った。アニオン捕捉分子として、C2対称構造をもつビス(アミド-1,2,3-トリアゾール)を合成し、反応制御に適切な酸性度の調節が必要なNスルホニルイミンへのインドールの付加反応をモデルとして触媒の機能評価を行った。ビストリアゾールとTfOHの1:1混合物を触媒として反応を実施したところ、目的の付加体が中程度の収率とエナンチオ選択性で得られ、同時にインドールが2分子付加した副生成物が生じた。副生成物は酸による目的生成物からのスルホンアミドの脱離を起点として生じるため、この経路を抑制するためには、触媒の酸性度を弱めることが効果的であると考えた。実際、組み合わせるアキラルな酸を比較的酸性度の低いものに変更することで、期待通り副生成物の生成を抑えることに成功した。キラルビストリアゾールとアキラルな酸との会合挙動について調べるため、1H NMRを用いた滴定実験やJob Plotの作成を行ったところ、ビストリアゾールと酸は1:2の会合体を形成し得ることや、ビストリアゾールのアミドプロトンはアニオンとの水素結合に関与しないことが示唆された。さらに各種比較実験の結果から、1:1会合体がより高い選択性を与えることや、アミド基は反応の促進と立体制御に重要であることが明らかになった。以上の知見をもとに反応条件の最適化とアミド基上の置換基修飾を重点的に検討した結果、標的とする付加反応を高収率かつ高エナンチオ選択的に進行させることに成功し、新たに開発した超分子型キラル酸触媒の力量を明示した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] In Situ Electrophilic Activation of Hydrogen Peroxide for Catalytic Asymmetric α-Hydroxylation of 3-Substituted Oxindoles2017

    • Author(s)
      Kohsuke Ohmatsu, Yuichiro Ando, Takashi Ooi
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 28 Issue: 11 Pages: 1291-1294

    • DOI

      10.1055/s-0036-1558958

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diastereo- and enantioselective phase-transfer alkylation of 3-substituted oxindoles with racemic secondary alkyl halides2017

    • Author(s)
      Kohsuke Ohmatsu, Yukino Furukawa, Mari Kiyokawa, and Takashi Ooi
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 53 Issue: 98 Pages: 13113-13116

    • DOI

      10.1039/c7cc07122a

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Modular Strategy for the Direct Catalytic Asymmetric α-Amination of Carbonyl Compound2016

    • Author(s)
      Kohsuke Ohmatsu, Yuichiro Ando, Tsubasa Nakashima, Takashi Ooi
    • Journal Title

      Chem

      Volume: 1 Issue: 5 Pages: 802-810

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2016.10.012

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 1,2,3-トリアゾールを鍵骨格とするアニオン補足型超分子キラルブレンステッド酸触媒の開発2018

    • Author(s)
      鈴木 隆平, 古川 由季乃, 大松 亨介, 大井 貴史
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamic Kinetic Resolution of N-Unprotected Amino Esters2017

    • Author(s)
      Yuya Nagato, Kohsuke Ohmatsu, Takashi Ooi
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      横浜・神奈川
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] N-Bocオキシインドールの直截的不斉α-ヒドロキシル化反応2017

    • Author(s)
      安藤 祐一郎, 大松 亨介, 大井 貴史
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      横浜・神奈川
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] β-ケトエステルおよびα-シアノエステルの直截的不斉α-アミノ化反応2017

    • Author(s)
      中島 翼, 大松 亨介, 大井 貴史
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      横浜・神奈川
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Catalytic Asymmetric Strecker Reaction of Ketoimines with Potassium Cyanide2017

    • Author(s)
      Yusuke Morita, Kohsuke Ohmatsu, Takashi Ooi
    • Organizer
      1st International Symposium on Catalysis for Sustainable Chemical Synthesis
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Direct Catalytic Asymmetric α-Amination of Carbonyl Compounds2017

    • Author(s)
      Tsubasa Nakashima, Kohsuke Ohmatsu, Takashi Ooi
    • Organizer
      ITbM/IGER Chemistry Workshop 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イオンの特性を活かした分子設計と機能創出2017

    • Author(s)
      大松 亨介
    • Organizer
      早稲田大学講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Design of Modular Chiral Ionic Catalysts for Asymmetric Reactions2016

    • Author(s)
      Kohsuke Ohmatsu
    • Organizer
      Shibasaki Corokium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-09-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イオン対の特性を活かした不斉触媒の設計と機能創出2016

    • Author(s)
      大松 亨介
    • Organizer
      東京農工大学若手講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-04-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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