Rational catalyst design for controlling site- and stereoselectivities

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05464
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Rikkyo University
• Principal Investigator: Yamanaka Masahiro 立教大学, 理学部, 教授 (60343167)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 分子触媒設計 / DFT計算 / 不斉合成 / 分子認識

Outline of Final Research Achievements

We herein reported that development of novel chiral molecular catalysts that can control site- and stereoselectivity, which is generally dominated by the reactivity of functional groups. Our designed catalysts consist of the Lewis-acid/transition-metal moiety realizing various chemical transformations and the organocatalyst moiety with molecular recognition and site-selectivity. Such chiral catalysts achieved highly site- and enantioselective borylation of α,β-unsaturated ketones and 1,3-dipolar cycloaddition of nitrones with α-ketoesters.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

同一分子内に複数の反応部位を有する複雑化合物に対して、反応性の類似した官能基を識別して化学変換するサイト選択性は、合成化学分野における挑戦的課題の一つでる。いくつかの有機分子触媒やペプチド触媒がサイト選択的反応を達成しているが、アシル化反応などの官能基変換反応への応用が先行しており、多様な結合形成反応への展開は未開拓な状況であった。本研究では様々な結合形成反応において、立体選択性と同時に高度なサイト選択性を達成したが、これらは合成後期段階で望みの反応部位を化学変換する合成経路の開拓につながる。