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2012 年度 実施状況報告書

協働型キラルカルベン配位子の創製と触媒的不斉合成反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24790011
研究機関京都大学

研究代表者

山田 健一  京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (00335184)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード触媒的不斉合成 / キラルカルベン配位子
研究概要

我々がこれまでに開発してきたキラルカルベン配位子の高機能化と、それに基づく新規触媒的 不斉合成法の開発を目的として研究を行い、初年度は以下の成果をあげた。
(1)イミダゾリジン型キラルカルベン配位子の窒素上のベンズヒドリル基にトリメチルシリル基を導入する立体チューニングによって、一価銅を触媒とする鎖状アリリッククロリドのGrignard試薬によるアリル位置換反応のエナンチオ選択性を向上することに成功した。
(2)イミダゾリジン型キラルカルベン配位子の炭素上のフェニル基にニトロ基を導入する電子チューニングによって、一価銅を触媒とする鎖状アリリッククロリドのGrignard試薬によるアリル位置換反応の位置選択性を向上することに成功した。
(3)イミダゾリン型カルベンを触媒とするスルホニル基転位を伴うスルホニルアルキノールのフラン環形成反応を見いだした。
(4)トリアゾリン型カルベンを用いるマンニトール由来ジアールのベンゾイン環化を利用し、キロイノシトールおよびミオイノシトールをそれぞれ選択的に合成することに成功した。鍵となるベンゾイン環化を効率良く進行させるためにはキラルトリアゾリン型カルベンを用いることが重要であった。
(5)トランスシクロアルカンジオールラセミ混合物の速度論的光学分割を、トリアゾリン型カルベンを触媒とし、アルファハロアルデヒドをアシル化剤とするアルコールのエステル化反応を用い、極めて高い選択性で実現することに成功した。本反応の選択性と反応速度は安息香酸誘導体の添加によって飛躍的に向上する。

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

本年度は以下を目標として研究を行ってきた。(1)ハードLewis塩基協働型キラルカルベンの開発(2)ソフトLewis塩基協働型キラルカルベンの開発(3)Bronsted塩基協働型キラルカルベンの開発
その結果これまでに、ハードLewis塩基性メトキシ基を有するカルベンを合成し(1)の目的は達成した。(2)、(3)に関しても、還元によってBronsted塩基アミノ基へと変換可能なニトロ基を有するカルベン、カップリング反応によってソフトLewis塩基を含む様々な置換基を導入可能な臭素原子を有するカルベンの合成に成功し目的を半ば達成した。
一方で、カルベンを配位子ではなく有機触媒として用いる反応でもいくつかの成果をあげている。
以上の理由により「おおむね順調に進展している」と判断した。

今後の研究の推進方策

ハードLewis塩基性メトキシ基を有するカルベンを用いる不斉反応を探索するとともに、引き続きソフトLewis塩基協働型キラルカルベンの開発、Bronsted塩基協働型キラルカルベンの開発を行なっていく。
また、キラルカルベンを有機触媒として用いる反応の研究も引き続き開拓していく。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Critical Profiles of Chiral Diether-Mediated Asymmetric Conjugate Aminolithiation of Enoate with Lithium Amide as a Key to the Total Synthesis of (-)-Kopsinine.2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 3264-3273

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.02.035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (+)-trans-Dihydronarciclasine Utilizing Asymmetric Conjugate Addition.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 14 ページ: 5868-5871

    • DOI

      10.1021/ol302757y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] General Entry to Asymmetric One-Pot [N + 2 + n] Cyclization for the Synthesis of Three- to Seven-Membered Azacycloalkanes.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 77 ページ: 7212-7222

    • DOI

      10.1021/jo301495a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (-)-Kopsinine by an Asymmetric One-Pot [N+2+3] Cyclization.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      Chem. Asian. J.

      巻: 7 ページ: 2196-2198

    • DOI

      10.1002/asia.201200575

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radical One-Pot α,β-Dual and β-Mono Oxymethylation of Alkylidenemalonate.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 77 ページ: 5775-5780

    • DOI

      10.1021/jo300944f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steric Tuning of Chiral C2-Symmetric NHC in Gold-Catalyzed Asymmetric Cyclization of 1,6-Enynes.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 68 ページ: 4159-4165

    • DOI

      10.1016/j.tet.2012.03.107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Performance of N-Alkoxycarbonyl-Imines in Triethylborane-Mediated Tin-Free Radical Addition.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 77 ページ: 1547-1553

    • DOI

      10.1021/jo2025042

    • 査読あり
  • [学会発表] 含窒素複素環カルベン触媒を用いるアル デヒドのアミド・カルボン酸・エステル への変換反応と不斉合成への展開

    • 著者名/発表者名
      山田健一
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀)
    • 招待講演
  • [学会発表] Impact of a Carboxylate Additive on Kinetic Resolution of Diols by a Chiral Acyl-triazolium

    • 著者名/発表者名
      山田健一
    • 学会等名
      First Japan-USA Organocatalytic Symposium
    • 発表場所
      Waikiki Prince Hotel(米国)
    • 招待講演
  • [学会発表] The First Chiral Brønsted Acid-Catalyzed Kinetic Resolution of Secondary Alcohol

    • 著者名/発表者名
      原田慎吾
    • 学会等名
      The 11th International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry
    • 発表場所
      京都リーガロイヤルホテル(京都)
  • [学会発表] キラルNHC触媒を用いる第2級アルコールの速度論的光学分割の開発

    • 著者名/発表者名
      鍬野哲
    • 学会等名
      第38回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      船堀タワーホール(東京)
  • [学会発表] (+)-trans-Dihydronarciclasineの全合成

    • 著者名/発表者名
      茂木雄三
    • 学会等名
      第54回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京)
  • [学会発表] Radical One-Pot α,β-Dual and β-Mono Oxymethylation of Alkylidenemalonate

    • 著者名/発表者名
      山田健一
    • 学会等名
      The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      武田薬品工業(大阪)
  • [学会発表] The First Chiral Bronsted Acid-Catalyzed Kinetic Resolution of Secondary Alcohol

    • 著者名/発表者名
      原田慎吾
    • 学会等名
      The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      武田薬品工業(大阪)
  • [学会発表] Kinetic Resolution of Secondary Alcohol by NHC Catalyzed Esterification

    • 著者名/発表者名
      鍬野哲
    • 学会等名
      The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      武田薬品工業(大阪)
  • [学会発表] Synthesis of Estrone Derivatives in the Conformational Control of the D-Ring Side Chain

    • 著者名/発表者名
      有地法人
    • 学会等名
      The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      武田薬品工業(大阪)
  • [学会発表] Total Synthesis of (+)-trans-Dihydronarciclasine

    • 著者名/発表者名
      茂木雄三
    • 学会等名
      The 6th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      武田薬品工業(大阪)
  • [学会発表] アルキリデンマロネートのオキシメチル化反応の制御

    • 著者名/発表者名
      山田健一
    • 学会等名
      第29回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター(静岡)
  • [学会発表] 対称ジアルデヒドの分子内不斉ベンゾイン縮合と光学活性シクリトール類合成への応用

    • 著者名/発表者名
      姜法雄
    • 学会等名
      第29回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター(静岡)
  • [学会発表] Chemoselective conversion of α-unbranched aldehydes to amides, esters, and carboxylic acids by NHC-catalysis

    • 著者名/発表者名
      鍬野哲
    • 学会等名
      The 7th Seoul-Kyoto-Osaka Joint Symposium on Pharmaceutical Sciences for Young Scientists
    • 発表場所
      京都大学(京都)
  • [学会発表] アリールリチウムの不斉共役付加を鍵工程とするtrans-Dihydronarciclasineの合成

    • 著者名/発表者名
      茂木雄三
    • 学会等名
      第10回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
  • [図書] Comprehensive Chirality, Vol. 3, Chapter 202012

    • 著者名/発表者名
      山田健一
    • 総ページ数
      30
    • 出版者
      Elsevier
  • [図書] Comprehensive Chirality, Vol. 4, Chapter 72012

    • 著者名/発表者名
      山田健一
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      Elsevier

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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