Development of fluorine-containing thiourea with C2 symmetry

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05470
• 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: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Yamazaki Takashi 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40191267)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: C2対称 / チオウレア / フッ素化合物 / 有機触媒 / 不斉合成

Outline of Final Research Achievements

We have succeeded in the synthesis of the hitherto unknown thiourea catalysts in the literature with a CF3 group as well as a C2 axis at the C=S double bond, and for the clarification of its catalytic ability, the representative reactions showed that these reactions proceeded well: nitro-Michael reactions using β-nitrostyrene and acetylacetone recorded the highest enantioselectivity of 34% ee, and Friedel-Crafts reactions of indole to β-nitrostyrene allowed the isolation of the product in 20% ee, while the aza-Henry reaction of the N-Boc imine from benzaldehyde and nitromethane furnished the desired product in 69% yield which showed 72% ee.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々の身の回りでは、特異な物性を示す光学活性化合物が様々な領域で使用されている。こうした化合物は、遷移金属触媒を用いる変換経路を介して合成されることが多かったが、埋蔵量が些少で取り扱いが難しいことが多い遷移金属の使用には問題があり、その適切な解決策が求められていた。そこで今回我々は、容易に合成できるチオウレア触媒に注目し、トリフルオロメチル基と炭素硫黄二重結合上にC2対称軸を組み込んだ新規触媒を開発することで、こうした特色が触媒の活性化ならびに立体選択性の向上に効果的に寄与することを、様々な反応に利用することで証明することができた。