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2022 年度 実績報告書

分子不斉カリックスアレーンの触媒的不斉合成と分子認識素子への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K06964
研究機関京都大学

研究代表者

上田 善弘  京都大学, 化学研究所, 助教 (90751959)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード分子不斉 / カリックスアレーン / 芳香族臭素化 / ロタキサン / 開口フラーレン / アシル化 / 遠隔位不斉誘導
研究実績の概要

カリックスアレーンはフェノールが2、6位でメチレン架橋された環状オリゴマーであり、その内部空間を生かしてホスト・ゲスト化学における代表的なホスト分子として数多くの研究がなされてきた。例えば配座がお椀型のcone型に固定されている場合、その三次元構造に由来して、置換基の配列に応じた固有のキラリティを持つ。この特徴的なキラリティを持つカリックスアレーン類の分子認識能には興味がもたれるが、中心不斉を構築する反応における不斉触媒としての評価が数例報告されているのみで、分子認識能の評価はほとんど為されていない。このような応用研究の推進に、化合物の量的供給が必須となるが、触媒的不斉合成法は欠如している。前年度、置換カリックスアレーンの部分構造であるビスアリールメタン誘導体を基質とし、キラルジアルキルアミノピリジン触媒を用いる芳香族臭素化による不斉非対称化反応を開発した。ここで鍵となったのはジアルキルアミノピリジンがフェノールの臭素化を効果的に触媒することを見出した点である。今年度はこの知見を活用した反応開発に取り組み、フェノールの臭素化による新規ロタキサン合成法を開発した。フェノール構造を有する軸成分は輪成分クラウンエーテルと水素結合錯体形成を可逆的に起こすが、形成した擬ロタキサンのフェノールオルト位が臭素化されることで、軸成分と輪成分の解離が抑制され、安定なロタキサンを生成するものである。キラル触媒を活用した分子不斉ロタキサンの不斉合成の検討も行い、中程度の選択性で生成物が得られることも見出した。さらに、分子不斉フラーレン誘導体の分子認識研究に取り組むうちに、キラルジアルキルアミノピリジン触媒が、開口フラーレン誘導体の水酸基の不斉アシル化に効果的に働くことを見出した。これによって、分子不斉開口フラーレン誘導体の効率的な触媒的速度論的光学分割法を開発することができた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Organocatalytic regio- and enantioselective vinylogous aza-Morita-Baylis-Hillman reaction2023

    • 著者名/発表者名
      Gondo Naruhiro、Fujimura Koki、Hyakutake Ryuichi、Ueda Yoshihiro、Kawabata Takeo
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 115 ページ: 154306~154306

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.154306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotaxane Synthesis by an End‐Capping Strategy via Swelling Axle‐Phenols2023

    • 著者名/発表者名
      Fujimura Koki、Ueda Yoshihiro、Yamaoka Yousuke、Takasu Kiyosei、Kawabata Takeo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 ページ: e202303078

    • DOI

      10.1002/anie.202303078

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Substrate‐Selective Silylation of Primary Alcohols via Remote Functional‐Group Discrimination2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hisashi、Ueda Yoshihiro、Takasu Kiyosei、Kawabata Takeo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 ページ: e202114118

    • DOI

      10.1002/anie.202114118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Approach Toward Reversal of Chemoselectivity in Catalytic Silylation of Pyranosides2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hisashi、Ueda Yoshihiro、Fujimura Koki、Takasu Kiyosei、Kawabata Takeo
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2022 ページ: e202200949

    • DOI

      10.1002/ejoc.202200949

    • 査読あり
  • [学会発表] 位置選択的C-Hアミノ化による分子不斉カリックスアレーンの触媒的不斉合成2022

    • 著者名/発表者名
      上田 善弘 , 陳 功 , 森崎 一宏 , 川端 猛夫
    • 学会等名
      日本薬学会143年会
  • [学会発表] 分子不斉開口フラーレン誘導体の水酸基アシル化に基づく触媒的速度論的光学分割2022

    • 著者名/発表者名
      藤村 光揮 , 権藤 匠洋 , 上田 善弘 , 森崎 一宏 , 橋川 祥史 , 村田 靖次郎 , 高須 清誠 , 川端 猛夫
    • 学会等名
      日本薬学会143年会
  • [学会発表] 擬ロタキサンの芳香族ハロゲン化によるロタキサン合成2022

    • 著者名/発表者名
      藤村光揮 , 上田善弘 , 山岡庸介 , 高須清誠 , 川端猛夫
    • 学会等名
      第15回有機触媒シンポジウム
  • [学会発表] 軸成分ハロゲン化によるロタキサン合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      藤村光揮 , 上田善弘 , 山岡庸介 , 高須清誠 , 川端猛夫
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] 構造の類似した第一級アルコールの触媒的基質選択的シリル化2022

    • 著者名/発表者名
      上田 善弘 , 橋本 悠 , 高須 清誠 , 川端 猛夫
    • 学会等名
      第64回天然有機化合物討論会

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公開日: 2023-12-25  

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