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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of carbon-carbon bond forming reactions for protecting group free synthesis.

Research Project

Project/Area Number 15K07851
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

清水 洋平  北海道大学, 理学研究院, 講師 (60609816)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords銅触媒 / 無保護糖 / プロパルギル化 / 立体選択的反応 / シアル酸 / アレン / 不斉反応
Outline of Annual Research Achievements

銅触媒を用いた無保護糖のプロパルギル化を精査し、C3位置換シアル酸誘導体の合成を達成した。
置換基を有したアレニルボロネートを求核剤前駆体とした、立体選択的プロパルギル化を昨年度までに見出していたが、生成しうる4つの異性体のうち2種類をおよそ90%の選択性で作り分けることに成功した。配位子、銅塩、ホウ素化合物の選択が立体制御に非常に重要である。NMR実験およびアレニルボロネートの構造を変化させた対照実験より、条件によって反応経路が大きく変化していることが示唆された。すなわち、銅触媒がLewis酸として働く反応経路と、銅触媒へのトランスメタル化によって進行する経路の2通りの存在が示唆されている。
適用範囲を拡大するため、求核剤前駆体のアレニルボロネートを各種合成し、同反応条件に付したところ、様々な置換基を有したアレニルボロネートを用いても、高い立体選択性で反応が進行することが分かった。
生成物からC3位置換シアル酸誘導体への変換にも取り組み、プロパルギル化体よりわずか2工程で、保護基を用いることなくC3位置換シアル酸誘導体へと導くことに成功した。精製法の確立が課題であったが、逆相カラムと逆相HPLCを活用することで単離に成功している。
昨年度見出していた1,4-エンインからアレンへの銅触媒不斉プロトン移動反応の基質適用範囲を大幅に拡充した。これによって、原子効率に優れたキラルアレン合成を複雑なアレン合成へと適用できることを示した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Catalytic Regio- and Enantioselective Proton Migration from Skipped Enynes to Allenes2019

    • Author(s)
      Wei Xiao-Feng、Wakaki Takayuki、Itoh Taisuke、Li Hong-Liang、Yoshimura Takayoshi、Miyazaki Aya、Oisaki Kounosuke、Hatanaka Miho、Shimizu Yohei、Kanai Motomu
    • Journal Title

      Chem

      Volume: 5 Pages: 585~599

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2018.11.022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Synthesis of α-Alkylidene-β-Lactams through Copper Catalysis with a Prolinol-Phosphine Chiral Ligand2019

    • Author(s)
      Imai Koji、Takayama Yurie、Murayama Hiroaki、Ohmiya Hirohisa、Shimizu Yohei、Sawamura Masaya
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Pages: 1717~1721

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00276

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemo- and Enantioselective Pd/B Hybrid Catalysis for the Construction of Acyclic Quaternary Carbons: Migratory Allylation of O-Allyl Esters to α-C-Allyl Carboxylic Acids2018

    • Author(s)
      Fujita Taiki、Yamamoto Tomohiro、Morita Yuya、Chen Hongyu、Shimizu Yohei、Kanai Motomu
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 140 Pages: 5899~5903

    • DOI

      10.1021/jacs.8b02783

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 触媒の特性を活かした化学選択的反応の開発2019

    • Author(s)
      清水洋平
    • Organizer
      日本薬学会 第139年会(千葉)
    • Invited
  • [Presentation] Stereodivergent Synthesis of α-Allyl Carboxylic Acids by Boron-Iridium Hybrid Catalysis2019

    • Author(s)
      陳 虹宇, 藤田 大樹, 森田 雄也, 三ツ沼 治信, 清水 洋平, 金井 求
    • Organizer
      日本薬学会 第139年会(千葉)
  • [Presentation] Development of Formal Asymmetric Ireland-Claisen Rearrangements by B/Pd Hybrid Catalysis2018

    • Author(s)
      Yohei Shimizu, Taiki Fujita, Tomohiro Yamamoto, Yuya Morita, Chen Hongyu, Motomu Kanai
    • Organizer
      The 13th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-13)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 触媒の特性を活かした化学選択的反応の開発2018

    • Author(s)
      清水洋平
    • Organizer
      若手研究者のための有機化学札幌セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 銅触媒を用いた無保護糖の立体選択的プロパルギル化を経由する3位置換シアル酸誘導体の短工程合成2018

    • Author(s)
      真島壮平, 石澤公平, 魏暁峰, 三ツ沼治信, 清水洋平, 金井求
    • Organizer
      第35回有機合成化学セミナー
  • [Presentation] ホウ素/パラジウムハイブリッド触媒を用いた化学選択的不斉アリル転位反応の開発2018

    • Author(s)
      藤田大樹, 山本倫広, 森田雄也, 清水洋平, 金井求
    • Organizer
      第35回有機合成化学セミナー
  • [Remarks] 有機金属化学研究室

    • URL

      https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~orgmet/

  • [Remarks] 触媒で分子をチューンアップ~炭化水素の結合を組み換えて付加価値を高める不斉触媒~(講師 清水洋平)

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/190111_pr.pdf

URL: 

Published: 2019-12-27  

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