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2021 Fiscal Year Annual Research Report

New Development of Asymmetric Catalytic Reactions Using Chiral Phosphoric Acid

Research Project

Project/Area Number 20H00380
Research InstitutionGakushuin University

Principal Investigator

秋山 隆彦  学習院大学, 理学部, 教授 (60202553)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords不斉合成 / キラルリン酸 / 触媒 / 光酸化還元触媒 / エナンチオ選択性 / キラリティー / 光反応 / キラルブレンステッド酸
Outline of Annual Research Achievements

我々が2004年に開発した(R)-BINOL由来のキラルリン酸は,優れたブレンステッド酸触媒として近年大きな発展を遂げ,非常に数多くの不斉触媒反応が開発されている。しかし,キラルリン酸が,さらに一般的に利用可能な汎用的かつ強力な酸触媒となるためには,より優れた不斉触媒反応を開発し,触媒の改良等も行うことが求められている。本研究では,キラルリン酸を用いて,これまで比較的成功例の少ない,非中心性不斉を有する化合物の不斉合成および第四級炭素骨格の構築を中心に,新たな触媒反応の開発,特に光触媒ーキラルリン酸触媒協働系に注力して研究を推進する。
2021年度においては,引き続き,トリフルオロメチル基の置換したケトイミンに対する複素環化合物のFriedel-Craftsアルキル化反応を進展させ,アルキニル基の置換したトリフルオロメチルN-Hケトイミンに対する反応も効率よく進行することを明らかにした。また,ベンゾチアゾリン誘導体をアルキルラジカル源として用いることにより,光照射条件下において,イミンに対するベンジル基の移動反応が高いエナンチオ選択性で進行することも明らかにした。その際,光酸化還元触媒の添加は不要であり,リン酸により活性化されたイミンが,酸化剤として機能し,ベンゾチアゾリンを酸化していることも見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

トリフルオロメチル基の置換したN-Hケトイミンに対するFriedel-Craftsアルキル化反応は,アルキニル基の置換したケトイミンへと展開することができた。また,光反応と組み合わせた不斉触媒反応についても,イミンに対する髙エナンチオ選択的な移動反応を見いだすことができ,概ね順調に進展していると考えられる。また,軸性不斉化合物の不斉合成についても,良好な結果が得られつつある。

Strategy for Future Research Activity

キラルリン酸を用いた不斉触媒反応の開発を強力に推進する。特に,光反応との組み合わせた協働触媒を利用した反応および,これまでに合成例のない新たな軸性不斉化合物の不斉合成についても,さらに注力して研究を推進する。

  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Visible-Light-Driven Enantioselective Radical Addition to Imines Enabled by the Excitation of a Chiral Phosphoric Acid?Imine Complex2022

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Kamiyama Nanami、Mouri Toshiki、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 12 Pages: 5209~5216

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c00993

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Friedel-Crafts Alkylation Reaction of Pyrroles with <i>N</i>-Unprotected Alkynyl Trifluoromethyl Ketimines2022

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Aruga Kureha、Suzuki Riku、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 24 Pages: 4699~4703

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c01972

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual-Role Halogen-Bonding-Assisted EDA-SET/HAT Photoreaction System with Phenol Catalyst and Aryl Iodide: Visible-Light-Driven Carbon?Carbon Bond Formation2022

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Tsubono Kazushi、Hara Yurina、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 87 Pages: 15499~15510

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ASYMMETRIC ACID ORGANOCATALYSIS2022

    • Author(s)
      Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Catalytic Asymmetric Synthesis, Fourth Edition

      Volume: - Pages: 29~80

    • DOI

      10.1002/9781119736424.ch2

  • [Journal Article] Chiral Calcium Phosphate Catalyzed Enantioselective Synthesis of All-Carbon Quaternary Center by Friedel?Crafts Alkylation Reaction of Pyrroles and Trifluoromethylated Nitrostyrenes2022

    • Author(s)
      Akiyama Takahiko、Uchikura Tatsuhiro、Yokohama Sosuke、Murakami Mona
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 54 Pages: 3793~3800

    • DOI

      10.1055/s-0040-1719879

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visible-Light Driven, Metal-Free Hydroalkylation of Alkenes Mediated by Electron Donor-Acceptor Complex Using Benzothiazolines2021

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Fujii Tatsuya、Moriyama Kaworuko、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 94 Pages: 2962~2966

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visible-Light-Driven C?S Bond Formation Based on Electron Donor-Acceptor Excitation and Hydrogen Atom Transfer Combined System2021

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Hara Yurina、Tsubono Kazushi、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      ACS Organic &amp; Inorganic Au

      Volume: 1 Pages: 23~28

    • DOI

      10.1021/acsorginorgau.1c00007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2023

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      ACS 26th Winter Fluorine Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] キラルリン酸と光触媒の協働作用を利用した不斉触媒反応2022

    • Author(s)
      秋山隆彦
    • Organizer
      新学術領域研究「ハイブリッド触媒」第5回公開シンポジウム
  • [Presentation] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2022

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      The 15th International Symposium on Organic Reactions 2022 (ISOR-15)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Recent Progress in Chiral Phosphoric Acid Catalysis2022

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      The 5th NYCU Conference on Advanced Organic Synthesis (CAOS-5)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] キラルリン酸を用いた触媒反応の新展開2022

    • Author(s)
      秋山隆彦
    • Organizer
      第32回万有福岡シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Development New Reactions and Technologies Adaptable to Process Chemistry2021

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Pacifichem2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2021

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Pacifichem2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラルリン酸触媒の開発と新展開2021

    • Author(s)
      秋山隆彦
    • Organizer
      2021年度前期(春季)有機合成化学講習会
    • Invited
  • [Remarks] 学習院大学理学部化学科 秋山研究室

    • URL

      https://www.chem.gakushuin.ac.jp/akiyama/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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