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2011 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 23350046
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)

キーワード有機分子触媒 / 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
研究概要

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。

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

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。

今後の研究の推進方策

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。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 8件) 図書 (4件) 備考 (1件)

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

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Sakamoto, Keiji Mori, Takahiko Akiyama
    • 雑誌名

      Og. Lett.

      巻: 14 ページ: 3312-3315

    • DOI

      10.1021/ol3012869

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Resolution in Chiral Bronsted Acid Catalyzed Aldol Reaction: Enantioselective Robinson-type Annulation Reaction2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamanaka
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 2012 ページ: 4508-4514

    • DOI

      10.1002/ejoc.201200338

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Enantioselective Synthesis of β-Amino-α,α-difluoro Carbonyl Compounds2011

    • 著者名/発表者名
      Kashikura, W.; Mori, K.; Akiyama, T
    • 雑誌名

      Org. Lett

      巻: 13 ページ: 1860-1863

    • DOI

      10.1021/ol200374m

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

    • 著者名/発表者名
      Keijo Mori
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 2424-2426

    • DOI

      10.1021/ja110520p

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Transfer Hydrogenation: A Facile Synthetic Access to Highly Optically Active Trifluoromethylated Amines2011

    • 著者名/発表者名
      Alexander Henseler
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 50 ページ: 8180-8183

    • DOI

      10.1002/anie.201103240

    • 査読あり
  • [学会発表] Enantioselective Transfer Hydrogenation by Use of Benzothiazoline2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      Japan-US Organocatalytic Symposium in Hawaii (2012)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      20121216-20121218
    • 招待講演
  • [学会発表] キラルリン酸触媒を用いた不斉合成反応の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      秋山隆彦
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      20121026-20121026
    • 招待講演
  • [学会発表] Enantioselective Transfer Hydrogenation of Ketimines by Use of Benzothiazoline as a Novel Hydrogen Donor2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC) 2012
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      20121019-20121021
    • 招待講演
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis of Organofluorine Compounds by Means of Chiral Brønsted Acid Catalyt2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      Valencia Fluorine Days
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      20120521-20120524
    • 招待講演
  • [学会発表] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Transfer Hydrogenation of Trifluorimethylated Ketimines2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      21st Winter Fluorine Conference
    • 発表場所
      St. Pete Beach, Florida, USA
    • 年月日
      20120115-20120118
    • 招待講演
  • [学会発表] Enantioselective Transfer Hydrogenation of Ketimines by Means of Benzothiazoline as Novel Hydrogen Donor2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2011 (C&FC2011)
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      20111207-20111208
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress in the Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Reactions2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Reactions (ISOR 10)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20111020-20111022
    • 招待講演
  • [学会発表] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed C(sp3)-H Bond Activation2011

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 学会等名
      First German-Japan Organocatalytic Symposium
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20111015-20111016
    • 招待講演
  • [図書] Georg Thime Verlag KG2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 総ページ数
      169-217
    • 出版者
      Section 2.1.1. Asymmetric Organocatalysis, Science of Synthesis, Edited by Keiji Maruoka,
  • [図書] Wiley-VCH2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 総ページ数
      307-334
    • 出版者
      Synthesis without Metals, in "Handbook of Green Chemistry
  • [図書] Wiley-VCH2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 総ページ数
      261-266
    • 出版者
      C-C Bond Formation Using Chiral Phoshoric Acid, in Asymetric Synthesis II
  • [図書] Elsevier2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Akiyama
    • 総ページ数
      69-96
    • 出版者
      C-C Bond Formation : Mannich Reaction, in Volume 6: Synthetic Methods V -Organocatalysis, Comprehensive Chirality
  • [備考] 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: 

公開日: 2014-07-24  

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