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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Selective Fluorofunctionalization with Dianionic Catalysts

Research Project

Project/Area Number 19H03353
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

濱島 義隆  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40333900)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords有機触媒 / フッ素化学 / 不斉合成 / 相間移動触媒 / アルケン / 脱芳香族化 / ラジカル反応 / 光反応
Outline of Annual Research Achievements

最終年度では、まずアリルアミドの不斉フッ素化反応の反応機構解析の成果をまとめた。その結果、アルケンの置換様式に依存して触媒活性種が変化し、アルケンの面選択性が逆転するという興味深い特徴を明らかとし、これを報告した。
さらに、触媒と基質との水素結合が重要であるという知見に基づき、アミド基以外の水素結合ドナーを有するアルケン基質を検討した。2-ナフトール類の成果に続き、置換レゾルシノールの初の脱芳香族不斉フッ素化に成功し、syn-選択的ジフッ素化反応が高エナンチオ選択的(最高95% ee)に進行することを報告した。今後、生成物の構造的特徴を生かして共有結合型酵素阻害剤の設計に応用する予定である。また、フェノール性ヒドロキシ基が配向基として有効であったことから、フルオロエーテル化を検討した。基質一般性は乏しいもののフルオロエーテル体が高立体選択的に得られた(最高97% ee)。フルオロエーテル化は有用であるが、これまでほとんど報告例がないため、引き続き反応効率の改善に取り組んでいく。
また、配向基として求核力の低いスルホンアミドを用いたところ、フルオロカルボカチオン中間体がキラル空間において外部求核剤の攻撃を受けることを見いだし、三成分不斉フッ素官能基化が実現可能であることを確認した。
また、C-Hフッ素化の検討も行った。残念ながら計画した方法論は相間移動触媒反応に必要な非極性溶媒中では難しかったため、本研究では系内で発生させたラジカル種の不斉フッ素化を試みた。ジカルボキシラート触媒存在下で発生させたキラルフッ素化剤により50%程度ではあるものの不斉誘起が確認されたことから、炭素ラジカル種の不斉制御が可能であることを確認した。
以上のように、当初の計画と異なる点もあるが、創薬研究に利用可能な選択的フッ素化反応を開発し、一定以上の成果をあげることができたと判断している。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Structure Dependence in Asymmetric Deprotonative Fluorination and Fluorocyclization Reactions of Allylamine Derivatives with Linked Binaphthyl Dicarboxylate Phase-Transfer Catalyst2021

    • Author(s)
      Niwa Tomoki、Nishibashi Kousuke、Sato Hitomi、Ujiie Kiyoshi、Yamashita Kenji、Egami Hiromichi、Hamashima Yoshitaka
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 143 Pages: 16599~16609

    • DOI

      10.1021/jacs.1c06783

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dearomative enantio- and diastereoselective difluorination of resorcinol derivatives2021

    • Author(s)
      Otsubo Minami、Sakimoto Kousuke、Egami Hiromichi、Hamashima Yoshitaka
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 96 Pages: 132355~132355

    • DOI

      10.1016/j.tet.2021.132355

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラジカル/カチオン交差反応によるベンジル位 C-H 結合の官能基化2022

    • Author(s)
      川原 史也、藤原 優希、山下 賢二、濱島 義隆
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
  • [Presentation] ジアニオン型相間移動触媒を用いるアリルアミドの不斉フッ素化反応とその反応機構に関する研究2022

    • Author(s)
      江上 寛通・丹羽 智紀・西橋 幸佑・佐藤 瞳・氏家 清・山下 賢二・濱島 義隆
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
  • [Presentation] レゾルシノール類の脱芳香環化型不斉ジフッ素化反応2022

    • Author(s)
      﨑元耕祐、大坪海波、江上寛通、濱島義隆
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] ジアニオン型相間移動触媒による2-ナフトール類の脱芳香環化型不斉フッ素化反応の開発2021

    • Author(s)
      丹羽智紀、蝋野大輝、増田航佑、山下賢二、江上寛通、濱島義隆
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会
  • [Presentation] 脳内ROS産生部位を検出するPETプローブの開発2021

    • Author(s)
      江上寛通、中川智、桂ゆき、金澤奨勝、西山新吾、境俊博、塚田秀夫、荒野泰、井上修、轟木堅一郎、濱島義隆
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 相間移動触媒を用いたインドール誘導体の脱芳香環化型不斉フッ素化反応2021

    • Author(s)
      大坪海波、堀田亮、蝋野大輝、丹羽智紀、山下賢二、江上寛通、濱島義隆
    • Organizer
      第67回日本薬学会東海支部総会・大会
  • [Presentation] アミドが促進する銀触媒を用いたC-Hフッ素化反応2021

    • Author(s)
      藤原優希、山下賢二、濱島義隆
    • Organizer
      第67回日本薬学会東海支部総会・大会
  • [Presentation] 相間移動触媒を用いる脱芳香環化型不斉フッ素化反応2021

    • Author(s)
      江上寛通、蝋野大輝、堀田亮、大坪海波、﨑元耕祐、増田航佑、丹羽智紀、山下賢二、濱島義隆
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] レゾルシノール類の脱芳香環化型不斉ジフッ素化反応2021

    • Author(s)
      﨑元耕祐、大坪海波、江上寛通、濱島義隆
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] 二環性ピリミジンのフッ素誘導体化の研究2021

    • Author(s)
      杉山右京、廣川遼、小郷尚久、浅井章良、山下賢二、濱島義隆
    • Organizer
      第50回複素環化学討論会
  • [Presentation] レゾルシノール類の脱芳香環化型不斉ジフッ素化反応2021

    • Author(s)
      﨑元耕祐、大坪海波、江上寛通、濱島義隆
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2021
  • [Presentation] ナフトール類およびレゾルシノール類の脱芳香環化型不斉フッ素化反応2021

    • Author(s)
      江上寛通、蝋野大輝、大坪海波、﨑元耕祐、増田航佑、丹羽智紀、山下賢二、濱島義隆
    • Organizer
      第44回フッ素化学討論会
  • [Presentation] Asymmetric Dearomative Fluorination of 2-Naphthols with Dicarboxylate Phase-Transfer Catalyst2021

    • Author(s)
      Hiromichi Egami, Taiki Rouno, Tomoki Niwa, Kousuke Masuda, Kenji Yamashita, Yoshitaka Hamashima
    • Organizer
      AIMECS2021
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 有機合成のための新触媒反応1012021

    • Author(s)
      有機合成化学協会
    • Total Pages
      224
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920051
  • [Remarks] 静岡県立大学 薬学部 医薬品創製化学分野

    • URL

      https://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/lsocus/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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