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2019 年度 実績報告書

らせん高分子を用いた新キラル反応場の創出

計画研究

研究領域高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
研究課題/領域番号 15H05811
研究機関京都大学

研究代表者

杉野目 道紀  京都大学, 工学研究科, 教授 (60252483)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード不斉合成 / キラル触媒 / らせん高分子 / キラル高分子 / 不斉増幅 / 有機触媒 / 遷移金属触媒 / キラル溶媒
研究実績の概要

本研究においては、ポリ(キノキサリン-2,3-ジイル)(以下PQXと略記)をキラル骨格とする新しい高分子触媒の創製に基づいた、不斉増幅を伴う不斉合成反応の開発を行った。
(1)PQXへの新規触媒ペンダントの導入に基づいた高分子キラル触媒創製:PQXbpy, PQXmdpp、およびPQXanhcAuを新たに合成し、様々な反応に用いた。PQXbpyは 銅触媒不斉シクロプロパン化反応において高い選択性を与え、本研究で新たに開発したα-アミノボロン酸の分子内カップリング反応をエナンチオ収束的に進行させた。求核性のp-アミノピリジル基を導入したPQXmdppは不斉求核触媒反応において高い選択性と触媒活性を示し、再利用が極めて容易な実践的触媒となることを明らかにした。
(2) キラルゲストを不斉源とする不斉増幅反応の開発:分子中に一切のキラル置換基を持たず、ボロン酸部位を有するアキラルaPQXboh/phosの溶液に対し、キラルアミノアルコールをホウ素に対して1当量加えたところ、効率的な左巻きらせん誘起が進行した。これを触媒として用いることで90%eeを超える高い選択性で不斉シリルホウ素化が進行した。33%eeのアミノアルコールを用いた場合でも87%eeが得られ、らせん誘起がmajority-rule効果による不斉増幅を伴うことが明らかとなった。
(3) キラル溶媒との非結合性分子相互作用を不斉源とする不斉反応の開発:分子中にキラル置換基もキラルゲスト受容部位も持たないaPQXphosを(R)-リモネンに溶解したところ、完全な右巻きらせん構造が形成されることを見出した。この触媒を用い、リモネン中で不斉クロスカップリング反応を行なったところ、エナンチオマー比99:1で反応が進行した。これは、高分子らせん構造をキラル溶媒で完全制御した初めての例であり、キラル溶媒を不斉源として達成された初めての高選択的不斉反応である。

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。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Construction of Silicon-Containing Seven-Membered Ring by Catalytic [4+2+1] Cycloaddition through Rhodium Silylenoid2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, I.; Ohmura, T.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 22 ページ: 2961-2966

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00690

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tandem C-H Activation by a Single Iridium Catalyst: Direct Access to Indoles and Indolines from o-Alkyl-N-methylanilines2020

    • 著者名/発表者名
      Ohmura, T.; Yagi, K.; Kusaka,S.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 10 ページ: 3152-3157

    • DOI

      10.1021/acscatal.9b05579

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoinvertive C-C Bond Formation at the Boron‐Bound Stereogenic Centers via Copper-Bipyridine‐Catalyzed Intramolecular Coupling of α‐Aminobenzylboronic Esters2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga, Y.; Yamamoto, T.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 59 ページ: 7251-7255

    • DOI

      10.1002/anie.201914864

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4,4’-Bipyridyl-catalyzed Reduction of Nitroarenes by Bis(neopentylglycolato)diboron2019

    • 著者名/発表者名
      Hosoya, H.; Castro, L. C. M.; Sultan, I.; Nakajima, Y.; Ohmura, T.; Sato, T.; Tsurugi, H.;Suginome, M.; *Mashima, K.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 ページ: 9812-9817

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b03419

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iridium-Catalyzed C-H Addition of Methyl Ethers across Intramolecular Carbon-Carbon Double Bonds Giving 2,3-Dihydrobenzofurans2019

    • 著者名/発表者名
      Ohmura, T.; Kusaka, S.; Torigoe, T.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 361 ページ: 4448-4453

    • DOI

      10.1002/adsc.201900749

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boryl-Directed, Ir-Catalyzed C-H Borylation of Alkylboronic Acids Leading to Site-Selective Synthesis of Polyborylalkanes2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, T.; Ishibashi,A.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.,

      巻: 21 ページ: 6235-6240

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Catalysis in Chiral Solvents: Transfer, Amplification, and Memory of Chirality Enabled by Macromolecular Scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      Nagata, Y.; Takeda, R.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      ACS Central Science

      巻: 5 ページ: 1235-1240

    • DOI

      10.1021/acscentsci.9b00330

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pyridine-based Catalysts for Organocatalytic Regioselective syn-1,2-Silaboration of Terminal Alkynes and Allenes2019

    • 著者名/発表者名
      Morimasa, Y.; Kabasawa, K.; Ohmura, T.; Suginome, M.
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 8 ページ: 1092-1096

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900176R1

    • 査読あり
  • [学会発表] Macromolecular Chiral Catalyst for Transfer, Switch, and Amplification of Chirality in Asymmetric Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Suginome, M.
    • 学会等名
      the 20th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed towards Organic Synthesis (IUPAC OMCOS-20), Heidelberg, Germany
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric Catalysis with Chirality-Amplifiable Dynamic Helical Macromolecular Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Suginome, M.
    • 学会等名
      Chirality 2019, Bordeaux, France
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Reactions in Chiral Solvents2019

    • 著者名/発表者名
      Suginome, M.
    • 学会等名
      Markovnikov Congress on Organic Chemistry, Kazan, Russia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Chirality Transfer through Single-Handed, Helically Dynamic Macromolecules PQX2019

    • 著者名/発表者名
      Suginome, M.
    • 学会等名
      2019 United States-Japan Polymer Symposium, Stanford, USA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modular Helical Macromolecules as Chirality-Switchable/Amplifiable Chiral Catalysts for Asymmetric Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Suginome, M.
    • 学会等名
      the 19th Bristol Synthesis Meeting, Bristol, UK
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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