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2011 Fiscal Year Annual Research Report

キラルブレンステッド酸触媒を用いた不斉合成反応の革新化

Research Project

Project/Area Number 23350046
Research InstitutionGakushuin University

Principal Investigator

秋山 隆彦  学習院大学, 理学部, 教授 (60202553)

Keywords有機分子触媒 / リン酸 / 不斉還元 / ベンゾチアゾリン / 水素移動反応 / Robinson環化反応 / 重水素還元
Research Abstract

優れた不斉触媒反応の開発は,現在の有機合成化学に課された重要な課題の一つである。申請者は,(R)-ビナフトールより誘導したキラルリン酸がキラルブレンステッド酸触媒として優れた不斉触媒活性を示すことを見出した。本研究においては,Hantzschエステルに代わる水素供与体として3-置換ベンゾチアゾリンに着目し,ベンゾチアゾリンが優れた水素供与体とし て作用し,リン酸を触媒として用いる事により,イミンの還元反応が高いエナンチオ選択性で進行し,対応す るアミン誘導体が光学純度良く得られることを見出した。本研究では,トリフルオロメチル基の置換したケトイミンの不斉還元反応に取り組み,トリフルオロメチル基の置換したアミンを光学純度良く合成する事ができた。また,反応機構を明らかにするために,3位に重水素の置換したベンゾチアゾリンを合成し,ケトイミンの重水素還元反応を検討し,窒素のα位に重水素の置換したアミンが光学純度良く得られることを見出した。この結果は,予想通り2位に水素がヒドリドとしてイミンに求核攻撃をおこしている事を示すものである。更に,本手法を用いる事により,これまで合成例の少なかったα位に重水素の置換したアミンの不斉合成反応を開発する事ができた。
また,分子内アルドール反応を基軸とするエナンチオ選択的なRobinson環化反応についても詳細に検討し,共同研究者の理論化学的な計算の結果をもとに,議論し,高い不斉誘起が実現した理由を明らかにするとともに,優れたシクロヘキセノン類の合成法を確立した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

リン酸をキラルブレンステッド酸触媒として用いた不斉合成反応の開発は,それぞれの反応の開発に時間を要しているものの,比較的順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

本研究 では,リン酸触媒の優れた特性を活かしつつ,キラルブレンステッド酸として用いる事により,これまでの触媒 反応では達成できなかった,効率的な触媒反応プロセスを開発し,工業的な応用への展開も目指す。

  • Research Products

    (18 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 8 results) Book (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Phosphoric Acid Catalyzed Enantioselective Transfer Deuteration of Ketimines by Use of Benzothiazoline as a Deuterium Donor: Synthesis of Optically Active Deuterated Amines2012

    • Author(s)
      Tsubasa Sakamoto, Keiji Mori, Takahiko Akiyama
    • Journal Title

      Og. Lett.

      Volume: 14 Pages: 3312-3315

    • DOI

      10.1021/ol3012869

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetic Resolution in Chiral Bronsted Acid Catalyzed Aldol Reaction: Enantioselective Robinson-type Annulation Reaction2012

    • Author(s)
      Masahiro Yamanaka
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 2012 Pages: 4508-4514

    • DOI

      10.1002/ejoc.201200338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Enantioselective Synthesis of β-Amino-α,α-difluoro Carbonyl Compounds2011

    • Author(s)
      Kashikura, W.; Mori, K.; Akiyama, T
    • Journal Title

      Org. Lett

      Volume: 13 Pages: 1860-1863

    • DOI

      10.1021/ol200374m

  • [Journal Article] Expeditious Construction of a Carbobicyclic Skeleton via a sp3-C-H Functionalization: Hydride Shift from an Aliphatic Tertiary Position in an Internal Redox Process2011

    • Author(s)
      Keijo Mori
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 133 Pages: 2424-2426

    • DOI

      10.1021/ja110520p

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Transfer Hydrogenation: A Facile Synthetic Access to Highly Optically Active Trifluoromethylated Amines2011

    • Author(s)
      Alexander Henseler
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 50 Pages: 8180-8183

    • DOI

      10.1002/anie.201103240

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enantioselective Transfer Hydrogenation by Use of Benzothiazoline2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Japan-US Organocatalytic Symposium in Hawaii (2012)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii
    • Year and Date
      20121216-20121218
    • Invited
  • [Presentation] キラルリン酸触媒を用いた不斉合成反応の新展開2012

    • Author(s)
      秋山隆彦
    • Organizer
      有機合成化学協会九州山口支部平成24年度有機合成化学講演会
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      20121026-20121026
    • Invited
  • [Presentation] Enantioselective Transfer Hydrogenation of Ketimines by Use of Benzothiazoline as a Novel Hydrogen Donor2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC) 2012
    • Place of Presentation
      Siem Reap, Cambodia
    • Year and Date
      20121019-20121021
    • Invited
  • [Presentation] Enantioselective Synthesis of Organofluorine Compounds by Means of Chiral Brønsted Acid Catalyt2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      Valencia Fluorine Days
    • Place of Presentation
      Valencia, Spain
    • Year and Date
      20120521-20120524
    • Invited
  • [Presentation] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Transfer Hydrogenation of Trifluorimethylated Ketimines2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      21st Winter Fluorine Conference
    • Place of Presentation
      St. Pete Beach, Florida, USA
    • Year and Date
      20120115-20120118
    • Invited
  • [Presentation] Enantioselective Transfer Hydrogenation of Ketimines by Means of Benzothiazoline as Novel Hydrogen Donor2011

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2011 (C&FC2011)
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      20111207-20111208
    • Invited
  • [Presentation] Recent Progress in the Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Reactions2011

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      10th International Symposium on Organic Reactions (ISOR 10)
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20111020-20111022
    • Invited
  • [Presentation] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed C(sp3)-H Bond Activation2011

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Organizer
      First German-Japan Organocatalytic Symposium
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20111015-20111016
    • Invited
  • [Book] Georg Thime Verlag KG2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Total Pages
      169-217
    • Publisher
      Section 2.1.1. Asymmetric Organocatalysis, Science of Synthesis, Edited by Keiji Maruoka,
  • [Book] Wiley-VCH2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Total Pages
      307-334
    • Publisher
      Synthesis without Metals, in "Handbook of Green Chemistry
  • [Book] Wiley-VCH2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Total Pages
      261-266
    • Publisher
      C-C Bond Formation Using Chiral Phoshoric Acid, in Asymetric Synthesis II
  • [Book] Elsevier2012

    • Author(s)
      Takahiko Akiyama
    • Total Pages
      69-96
    • Publisher
      C-C Bond Formation : Mannich Reaction, in Volume 6: Synthetic Methods V -Organocatalysis, Comprehensive Chirality
  • [Remarks] 学習院大学理学部化学科秋山研究室

    • URL

      http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~940020/akiyama_site/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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