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有機触媒を用いたドミノ反応によるキラル有用化合物の迅速合成

公募研究

研究領域分子合成オンデマンドを実現するハイブリッド触媒系の創製
研究課題/領域番号 18H04641
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

林 雄二郎  東北大学, 理学研究科, 教授 (00198863)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードドミノ反応 / 有機触媒 / ポット合成 / 不斉触媒反応 / マイケル反応
研究実績の概要

我々は既に、diphenylprolinol silyl ether触媒とピロリジンの2つの触媒をあわせ用いることにより、ケトンとα,β-不飽和アルデヒドとの不斉マイケル反応が高エナンチオ選択的に進行することを見出している。本反応ではケトンとピロリジンが反応してエナミンが生成し、α,β-不飽和アルデヒドとdiphenylprolinol silyl etherが反応して光学活性なイミニウム塩が生成するものと考えていた。そこで、ピロリジンに変えて、光学活性な2級アミンを用いれば、ケトンのエナンチオ面の制御ができるものと期待して検討を行ったが、実現できなかった。反応機構が間違っている可能性があり、検討を行った。ピロリジンの役割を、当量反応、生成物の解析等を行い検討したところ、ケトンのエナミンは生成しているが、それよりも反応性の高いエノラートが生成していることを見出した。通常、2級アミンによるケトンからのエノラート生成は困難とされ、強塩基であるLDAなどが用いられるが、本反応においては、2級アミンと弱い酸であるp- ニトロフェノールを組み合わせることで、平衡的にエノラートが生成することを明らかにすることができた。
また、求核剤をシクロヘキサノンからシクロへキセノンに変えれば、ドミノ マイケル/マイケル反応により、一挙にビシクロ[2.2.2」オクタノン骨格が構築できるのではないかと考え、検討を行った。しかし、反応は進行するものの、化学収率、不斉収率は満足のいくものではなかった。そこで、ケトンに変えシリルエノールエーテルを用いたところ、目的の反応が進行することを見出した。1段階目のマイケル反応で、反応を停止することもできるし、そのまま温度を上昇させることにより、2段階目のマイケル反応が同一容器内で連続的に進行させることもできる。一般性のある反応を確立することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Michael Reaction of α-CF3 Thioester and α,β-Unsaturated Aldehyde Catalyzed by Diphenylprolinol Silyl Ether2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yujiro、Yamada Tomoaki、Sato Misaki、Watanabe Shoya、Kwon Eunsang、Iwasaki Kotaro、Umemiya Shigenobu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 13 ページ: 5183-5186

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01774

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of Biaryl Atropisomers Using an Organocatalyst‐Mediated Domino Reaction as the Key Step2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yujiro、Takikawa Akira、Koshino Seitaro、Ishida Keiichi
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 25 号: 44 ページ: 10319-10322

    • DOI

      10.1002/chem.201902767

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of Chiral 1,3-Dimethyl Units Through a Double Michael Reaction of Nitromethane and Crotonaldehyde Catalyzed by Diphenylprolinol Silyl Ether2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yujiro、Toda Shunsuke
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 号: 04 ページ: 442-448

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611644

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diarylprolinol‐Mediated Asymmetric Direct Cross‐Aldol Reaction of α,β‐Unsaturated Aldehyde as an Electrophilic Aldehyde2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yujiro、Nagai Kaito、Umemiya Shigenobu
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: 14 号: 23 ページ: 4146-4149

    • DOI

      10.1002/asia.201901236

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enantiodivergent synthesis of axially chiral biaryls from organocatalyst mediated domino reaction products2020

    • 著者名/発表者名
      KOSHINO, Seitaro; KWON, Eunsang; TANIGUCHI, Tohru; MONDE, Kenji; HAYASHI, Yujiro
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会、東京理科大学野田キャンパス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] One-pot synthesis of Corey lactone in 150-minutes and total synthesis of latanoprost2020

    • 著者名/発表者名
      UMEKUBO, Nariyoshi; HAYASHI, Yujiro
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会、東京理科大学野田キャンパス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of polymer supported diphenylprolinol type organocatalyst2020

    • 著者名/発表者名
      HATTORI, Shusuke; KOSHINO, Seitaro; UOZUMI, Yasuhiro; HAYASHI, Yujiro
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会、東京理科大学野田キャンパス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric vinylogous Michael reaction between a,b-unsaturated aldehyde and 2-acetylcyclohexenone catalyzed by organocatalyst2020

    • 著者名/発表者名
      SUGA, Yurina; UMEKUBO, Nariyoshi; HAYASHI, Yujiro
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会、東京理科大学野田キャンパス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Organocatalyst in Pot Economical Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      Pfizer Endowment lecture & Prof. D. K. Banerjee Memorial Award Lecture & Prof. A. Srikrshana Memorial Award lecture, Indian Institute of Science, Bangalore, India
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time Economical Synthesis of Biologically Active Molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      An International Symposium on Changing Paradigms in Process Innovation, Dr. Reddy’s Institute of Life Sciences, University of Hyderabad, Hyderabad, India (Plenary)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organocatalyst in Pot Economical Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      nternational Conference on Recent Trends in Catalysis 2020, National Institute of Technology Calicut, Calicut, India
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二つの第二級アミン触媒を用いたα,β-不飽和アルデヒドとケトンとの 直接的不斉Michael反応2019

    • 著者名/発表者名
      楳窪成祥, 林雄二郎
    • 学会等名
      第29回万有福岡シンポジウム, 九州大学医学部百年講堂
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Michael Reaction of a,b-Unsaturated Aldehyde and Ketone Catalyzed by Two Secondary Amine Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Terunuma Takahiro, Umekubo Nariyoshi, Hayahi Yujiro
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand, Ito Hall, Ito International Research Center, The University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A new synthetic method for axially chiral compounds via an organocatalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Takikawa, Seitaro Koshino, Keiichi Ishida, Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand, Ito Hall, Ito International Research Center, The University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Access to trisubstituted piperidines using an organocatalyst-mediated asymmetric conjugate addition of aldehydes and β-substituted-α-cyano ethyl acrylates as a key step2019

    • 著者名/発表者名
      Odoh Amaechi Shedrack, Nektarios Kranidiotis Hisatomi, Hayashi, Yujiro
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC), Rohm theater Kyoto and Miyakomesse, Kyoto
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A new methodology to constructing axially chiral biaryls using organocatalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Seitaro Koshino, Akira Takikawa, Keichi Ishida, Eunsang Kwon, Tohru Taniguchi, Kenji Monde, Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC), Rohm theater Kyoto and Miyakomesse, Kyoto
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Polymer Supported Diphenylprolinol Alkyl ether2019

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Hattori, Seitaro Koshino, Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      第12回有機触媒シンポジウム、京都大学藤多記念ホール、京都
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric vinylogous Michael reaction between α,β-unsaturated aldehyde and 2-acetylcyclohexenone catalyzed by organocatalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Yurina, Suga, Nariyoshi Umekubo, Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      第12回有機触媒シンポジウム、京都大学藤多記念ホール、京都
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機触媒を用いた軸不斉分子の新規合成法 およひ軸不斉発現機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      越野晴太郎, 石田圭一, 滝川彬, 權垠相, 谷口透, 門出健次, 梅宮茂伸, 林雄二郎
    • 学会等名
      第115回有機合成シンポジウム2019年、東北大学 青葉山コモンズ、仙台
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機触媒を用いた軸不斉ビフェニルの新規合成法2019

    • 著者名/発表者名
      滝川彬、越野晴太郎、石田圭一、林雄二郎
    • 学会等名
      第115回有機合成シンポジウム2019年、東北大学 青葉山コモンズ、仙台
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機触媒を用いた軸不斉化合物の新規合成法2019

    • 著者名/発表者名
      滝川彬、越野晴太郎、石田圭一、谷口透、門出健次、權垠相、林雄二郎
    • 学会等名
      第30回記念 万有仙台シンポジウム、仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2つの第二級アミン触媒を用いたα,β-不飽和アルデヒドとケトンとの直接的不斉マイケル反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      照沼敬洋、楳窪成祥、林雄二郎
    • 学会等名
      第36回有機合成化学セミナー、長良川国際会議場、岐阜
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Total Synthesis of Latanoprost Using Organocatalysts2019

    • 著者名/発表者名
      河内元希, 梅宮茂伸, 谷口透, 門出健次, 林雄二郎
    • 学会等名
      化学系協会東北大会、山形大学小白川キャンパス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機触媒を用いた最近の進歩2019

    • 著者名/発表者名
      林 雄二郎
    • 学会等名
      第36回有機合成化学セミナー、有機合成化学協会、長良川国際会議場、岐阜
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二つの第二級アミン触媒を用いた不斉マイケル反応の開発および反応機構解明2018

    • 著者名/発表者名
      楳窪成祥、林雄二郎
    • 学会等名
      第33回有機合成化学若手研究者の仙台セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] シクロペンタン化合物の製造方法、ラクトン化合物の製造方法、ジオール化合物の製造方法、および化合物2019

    • 発明者名
      林 雄二郎、楳窪成祥、須賀友梨奈
    • 権利者名
      林 雄二郎、楳窪成祥、須賀友梨奈
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-187643
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-12-27  

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