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2021 年度 実績報告書

キラルリン酸を用いた不斉触媒反応の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 20H00380
研究機関学習院大学

研究代表者

秋山 隆彦  学習院大学, 理学部, 教授 (60202553)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード不斉合成 / キラルリン酸 / 触媒 / 光酸化還元触媒 / エナンチオ選択性 / キラリティー / 光反応 / キラルブレンステッド酸
研究実績の概要

我々が2004年に開発した(R)-BINOL由来のキラルリン酸は,優れたブレンステッド酸触媒として近年大きな発展を遂げ,非常に数多くの不斉触媒反応が開発されている。しかし,キラルリン酸が,さらに一般的に利用可能な汎用的かつ強力な酸触媒となるためには,より優れた不斉触媒反応を開発し,触媒の改良等も行うことが求められている。本研究では,キラルリン酸を用いて,これまで比較的成功例の少ない,非中心性不斉を有する化合物の不斉合成および第四級炭素骨格の構築を中心に,新たな触媒反応の開発,特に光触媒ーキラルリン酸触媒協働系に注力して研究を推進する。
2021年度においては,引き続き,トリフルオロメチル基の置換したケトイミンに対する複素環化合物のFriedel-Craftsアルキル化反応を進展させ,アルキニル基の置換したトリフルオロメチルN-Hケトイミンに対する反応も効率よく進行することを明らかにした。また,ベンゾチアゾリン誘導体をアルキルラジカル源として用いることにより,光照射条件下において,イミンに対するベンジル基の移動反応が高いエナンチオ選択性で進行することも明らかにした。その際,光酸化還元触媒の添加は不要であり,リン酸により活性化されたイミンが,酸化剤として機能し,ベンゾチアゾリンを酸化していることも見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

トリフルオロメチル基の置換したN-Hケトイミンに対するFriedel-Craftsアルキル化反応は,アルキニル基の置換したケトイミンへと展開することができた。また,光反応と組み合わせた不斉触媒反応についても,イミンに対する髙エナンチオ選択的な移動反応を見いだすことができ,概ね順調に進展していると考えられる。また,軸性不斉化合物の不斉合成についても,良好な結果が得られつつある。

今後の研究の推進方策

キラルリン酸を用いた不斉触媒反応の開発を強力に推進する。特に,光反応との組み合わせた協働触媒を利用した反応および,これまでに合成例のない新たな軸性不斉化合物の不斉合成についても,さらに注力して研究を推進する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Visible-Light-Driven Enantioselective Radical Addition to Imines Enabled by the Excitation of a Chiral Phosphoric Acid?Imine Complex2022

    • 著者名/発表者名
      Uchikura Tatsuhiro、Kamiyama Nanami、Mouri Toshiki、Akiyama Takahiko
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 12 ページ: 5209~5216

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c00993

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Friedel-Crafts Alkylation Reaction of Pyrroles with <i>N</i>-Unprotected Alkynyl Trifluoromethyl Ketimines2022

    • 著者名/発表者名
      Uchikura Tatsuhiro、Aruga Kureha、Suzuki Riku、Akiyama Takahiko
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 ページ: 4699~4703

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c01972

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual-Role Halogen-Bonding-Assisted EDA-SET/HAT Photoreaction System with Phenol Catalyst and Aryl Iodide: Visible-Light-Driven Carbon?Carbon Bond Formation2022

    • 著者名/発表者名
      Uchikura Tatsuhiro、Tsubono Kazushi、Hara Yurina、Akiyama Takahiko
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 ページ: 15499~15510

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASYMMETRIC ACID ORGANOCATALYSIS2022

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Takahiko
    • 雑誌名

      Catalytic Asymmetric Synthesis, Fourth Edition

      巻: - ページ: 29~80

    • DOI

      10.1002/9781119736424.ch2

  • [雑誌論文] Chiral Calcium Phosphate Catalyzed Enantioselective Synthesis of All-Carbon Quaternary Center by Friedel?Crafts Alkylation Reaction of Pyrroles and Trifluoromethylated Nitrostyrenes2022

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Takahiko、Uchikura Tatsuhiro、Yokohama Sosuke、Murakami Mona
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 54 ページ: 3793~3800

    • DOI

      10.1055/s-0040-1719879

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible-Light Driven, Metal-Free Hydroalkylation of Alkenes Mediated by Electron Donor-Acceptor Complex Using Benzothiazolines2021

    • 著者名/発表者名
      Uchikura Tatsuhiro、Fujii Tatsuya、Moriyama Kaworuko、Akiyama Takahiko
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 2962~2966

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210322

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible-Light-Driven C?S Bond Formation Based on Electron Donor-Acceptor Excitation and Hydrogen Atom Transfer Combined System2021

    • 著者名/発表者名
      Uchikura Tatsuhiro、Hara Yurina、Tsubono Kazushi、Akiyama Takahiko
    • 雑誌名

      ACS Organic &amp; Inorganic Au

      巻: 1 ページ: 23~28

    • DOI

      10.1021/acsorginorgau.1c00007

    • 査読あり
  • [学会発表] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      ACS 26th Winter Fluorine Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キラルリン酸と光触媒の協働作用を利用した不斉触媒反応2022

    • 著者名/発表者名
      秋山隆彦
    • 学会等名
      新学術領域研究「ハイブリッド触媒」第5回公開シンポジウム
  • [学会発表] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Organic Reactions 2022 (ISOR-15)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress in Chiral Phosphoric Acid Catalysis2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      The 5th NYCU Conference on Advanced Organic Synthesis (CAOS-5)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キラルリン酸を用いた触媒反応の新展開2022

    • 著者名/発表者名
      秋山隆彦
    • 学会等名
      第32回万有福岡シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Development New Reactions and Technologies Adaptable to Process Chemistry2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 国際学会
  • [学会発表] キラルリン酸触媒の開発と新展開2021

    • 著者名/発表者名
      秋山隆彦
    • 学会等名
      2021年度前期(春季)有機合成化学講習会
    • 招待講演
  • [備考] 学習院大学理学部化学科 秋山研究室

    • URL

      https://www.chem.gakushuin.ac.jp/akiyama/

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公開日: 2023-12-25  

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