Asymmetric Construction of Tetrasubstituted Chiral Carbons Integrating Functional Groups

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05491
• 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: Hokkaido University (2022); Kyoto University (2020-2021)
• Principal Investigator: Asano Keisuke 北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (90711771)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 官能基集積型四置換炭素 / 有機触媒 / 多点認識型不斉反応場 / エナンチオ選択性 / 官能基選択性

Outline of Final Research Achievements

In this study, based on the methodologies we have established using mild activation with organocatalysts, we designed asymmetric reaction sites, which are nearly neutral and recognize substrates at multiple points, for the construction of tetrasubstituted chiral carbons integrating functional groups. These methods do not rely on enzymatic reactions, and thus they overcame the limitations imposed by substrate specificity in conventional enzymatic methods. Bifunctional organocatalysts forming hydrogen bonds and chiral Lewis base catalysts coordinating to silyl reagents provided efficient catalytic systems, which allowed for multipoint recognition of substrates, thereby achieving high enantioselectivities while keeping high product yields.

Free Research Field

有機反応化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医薬品などの機能性分子を効率よく合成する触媒反応は、その安価・安定供給や新物質創成につながる基盤技術になり、人々の生活を豊かにする。官能基を豊富に持つ四置換不斉炭素を含む化合物は高い確率で生物活性を与えるが、合成することが難しいターゲットだった。本研究では有機触媒の特徴を駆使していくつかの高効率不斉反応を開発し、上記のような分子の合成を実現する方法論を確立した。本成果により候補分子の供給が促され、医薬品探索などを加速することが期待できる。