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2022 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

優れた不斉触媒反応の開発は,キラルな化合物を効率よく合成する重要な方法論の一つであり,活発な研究が行われている。研究代表者は,キラルリン酸がキラルブレンステッド酸として優れた不斉触媒能を有することを世界に先駆けて見出し,その後,引き続き,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している。本研究においても,キラルリン酸を中心にして不斉触媒反応の開発に注力した。
3位にヒドロキシアルキル基を有するインドール誘導体に対するFriedel-Craftsアルキル化反応により,インドールの3位に第四級炭素骨格を光学純度よく構築することができた。また,リン酸パラジウム錯体を用いることにより,炭素ー水素結合の活性化を経る,軸不斉を有するビフェニル化合物を高いエナンチオ選択性で得た。反応の遷移状態を量子化学計算により明らかにした。さらに,キラルリン酸と光反応を組み合わせた反応についても,精力的に検討した結果,[2+2]付加環化反応によるシクロブタン誘導体の不斉合成に成功した。また,ベンゾチアゾリンの2位のアルキル基のイミンへの移動反応が高いエナンチオ選択性で進行し,対応するアミン類が光学純度よく彫られた。これらの光反応は,光触媒を添加することなく反応が効率よく進行した。これは,キラルリン酸と基質が錯体を形成し,光により励起されたためと考えられる。
以上,キラルリン酸がキラルブレンステッド酸のみならず,配位子として,さらに,光との協働触媒としても作用することを明らかにした。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 9 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Enantioselective synthesis of 3-(<i>N</i>-indolyl)quinolines containing axial and central chiralities2024

    • Author(s)
      Yamanomoto Ken、Yamamoto Kota、Yoshida Satoshi、Sato Sota、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 60 Pages: 582~585

    • DOI

      10.1039/D3CC05142K

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metal- and Additive-Free Synthesis of α-Hydroxyamino Ketones Enabled by Organophotocatalyst2023

    • Author(s)
      Akiyama Takahiko、Yamanomoto Ken、Matsudaira Tadachika
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 34 Pages: 1391~1394

    • DOI

      10.1055/a-2059-3003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Synthesis of an All-Carbon Quaternary Stereocenter by Chiral Br?nsted Acid-Catalyzed Friedel?Crafts-Type Reaction between Pyrroles and 3-Indolylmethanols2023

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、S?nchez-Sordo Irene、Yoshimura Tatsuhiko、Makino Yudai、Osakabe Hiroto、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 88 Pages: 7774~7783

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02633

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2‐Silylated Dihydroquinazolinone as a Photocatalytic Energy Transfer Enabled Radical Hydrosilylation Reagent2023

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Nakamura Haruka、Sakai Hinata、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Chemistry- A European Journal

      Volume: 29 Pages: e202301090

    • DOI

      10.1002/chem.202301090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral Phosphoric Acid-Palladium(II) Complex Catalyzed Asymmetric Desymmetrization of Biaryl Compounds by C(sp<sup>3</sup>)?H Activation2023

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Kato Sotaro、Makino Yudai、Fujikawa Megumi J.、Yamanaka Masahiro、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Pages: 15906~15911

    • DOI

      10.1021/jacs.3c03552

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visible-light-driven enantioselective intermolecular [2 + 2] photocyclization utilizing bathochromic excitation mediated by a chiral phosphoric acid2023

    • Author(s)
      Uchikura Tatsuhiro、Takahashi Kazuki、Oishi Tatsushi、Akiyama Takahiko
    • Journal Title

      Organic &amp; Biomolecular Chemistry

      Volume: 21 Pages: 9138~9142

    • DOI

      10.1039/D3OB01425H

    • Peer Reviewed
  • [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
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis of Fluorinated Nitrogen-containing Compounds2024

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      2nd South Africa Fluorine Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Advent of chiral Bronsted acid catalysis, ion pair catalysis: past and future2024

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Ion Pairs in the Castle
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2023

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      ACS 26th Winter Fluorine Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] キラルリン酸を用いた不斉触媒反応の新展開2023

    • Author(s)
      秋山隆彦
    • Organizer
      分子性触媒による高度分子変換技術 第194委員会 講演会
    • Invited
  • [Presentation] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2023

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      7th Fluorine Days
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chiral Phosphoric Acid-Palladium(II) Complex Catalyzed Asymmetric Desymmetrization of Biaryl Compounds by C(sp3)-H Activation2023

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      22nd European Symposium on Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chiral Phosphoric Acid-Palladium(II) Complex Catalyzed Asymmetric Desymmetrization of Biaryl Compounds by C(sp3)-H Activation2023

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Catalysis and Fine Chemicals 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] キラルリン酸を用いた触媒反応の新展2022

    • Author(s)
      秋山隆彦
    • Organizer
      第32回万有福岡シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Recent Progress in Chiral Phosphoric Acid Catalysis2022

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      The 5th NYCU Conference on Advanced Organic Synthesis
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2022

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      The 15th International Symposium on Organic Reactions 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Asymmetric Acid Organocatalysis, in Catalytic Asymmetric Synthesis, 4th Ed., Edited by Akiyama, T.; Ojima, I..2022

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Total Pages
      50
    • Publisher
      Wiley
  • [Remarks] 学習院大学理学部 秋山研究室

    • URL

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

URL: 

Published: 2024-12-25  

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