Development of Novel Chiral Halogen-bonding Catalyst Based on Bromonium Salt

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15271
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Yoshida Yasushi 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (10773963)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 不斉触媒 / ハロゲン結合 / ブロモニウム塩 / 不斉合成

Outline of Final Research Achievements

The bromonium salt, which is one of the hypervalent bromine reagent, has been found to work as a halogen-bonding catalyst. The chiral bromonium salt, which contains chiral binaphthyl backbone, has been developed and applied as an asymmetric halogen-bonding catalyst in vinylogous-Mannich reaction to form the corresponding products in up to 96% ee. Various chiral halonium salts have been developed, and the chiral iodonium salt has found to be optimal in the asymmetric addition reaction of bulky thiols to imines, which provided corresponding products in high yields with excellent ees.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医薬品分子の中には光学活性体として用いられているものも多く，それ故，キラル分子の触媒的不斉合成は重要である。不斉触媒として従来盛んに研究されてきた水素結合を駆動力とする分子に対し，ハロゲン原子が形成可能な「ハロゲン結合」を有する触媒が特異な反応性を示すことが近年見出されているものの，その不斉触媒分野における例は限られていた。本研究ではこれまでに例のない，超原子価臭素化合物であるブロモニウム塩のハロゲン結合触媒としての応用により，従来困難であったキラルハロゲン結合触媒を用いる生成物への高度な不斉導入を達成した。