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2017 年度 実績報告書

アルキルニトリルの汎用炭素求核剤としての利用を可能にする新規触媒系の開拓

公募研究

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 16H01043
研究機関公益財団法人微生物化学研究会

研究代表者

熊谷 直哉  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 主席研究員 (40431887)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードニトリル / 不斉触媒 / 原子効率 / 光学活性 / C-C結合
研究実績の概要

益々高まるフッ素含有キラルビルディングブロック群の需要を鑑み,α-フルオロニトリルを基質とするイミンへのダイレクト型触媒的不斉付加反応の開発に注力した。3置換炭素のC-H結合をC-Fに変換した誘導体群の導出を狙い,フッ素含有4置換不斉中心を与えるα-フルオロベンジルニトリルを用いて初期検討を行った。N-ジフェニルホスフィノイルイミンが高い反応性を示し,ソフトなLewis酸触媒としてCu(I)錯体がα-フルオロニトリルを官能基選択的に活性化し,共存するBarton塩基により系内発生したシアノカルバニオンの円滑な付加反応が確認された。(R)-DTBM-Segphosが優れたエナンチオ選択性を発現させることを見出したが,リガンドスクリーニングによるジアステレオ選択性の発現は困難を極めた。副次的な立体制御をアシストするソフトLewis塩基性添加剤を探索した結果,触媒量の非対称チオウレアによりジアステレオ選択性が大幅に向上することを突き止めた。チオウレアのN上の置換基パターンと立体選択性および化学収率には強い相関関係が認められ,イミンへの付加段階に直接的に関与していることが強く示唆されている。NMRおよびMS解析によりチオウレアのCu(I)への競合的配位が観測されており,現在速度論解析も含めてその効果を精査している。今後,イミンおよびα-フルオロニトリルの一般性を確認し,光学活性生成物ニトリル基の変換多様性も提示して,新しいキラルビルディングブロック合成法として報告する予定である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (53件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 13件、 招待講演 12件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Bis(2-pyridyl)amides as Readily Cleavable Amides Under Cataly1c, Neutral, and Room-Temperature Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Adachi, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 29 ページ: 301-305

    • DOI

      10.1055/s-0036-1590932

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and Computational Investigation of Intramolecular N...H Interactions in α- and β-Fluorinated 7-Azaindoline Amides2018

    • 著者名/発表者名
      Lennart Brewitz, Hidetoshi Noda, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: - ページ: 714-722

    • DOI

      10.1002/ejoc.201701083

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic Studies of Viridiofungins, Broad-Spectrum Antifungal Agents and Serine Palmitoyl Transferase Inhibitors2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics,

      巻: 71 ページ: 53-59

    • DOI

      10.1038/ja.2017.110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneous Heterobimetallic Catalysis Enabling Expeditious Access to CF3-Containing vic-Amino Alcohols2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Karasawa, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 20 ページ: 308-311

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b03767

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Aldol Reaction of Thioamide with an α-Vinyl Appendage2018

    • 著者名/発表者名
      Jin Cui, Akimichi Ohtsuki, Takumi Watanabe, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 24 ページ: 2598-2601

    • DOI

      10.1002/chem.201800020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Mannich-Type Reaction en Route to α-Hydroxy-β-amino Acid Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Bo Sun, Roman Pluta, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 20 ページ: 526-529

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b03609

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conquering amide planarity: Structural distortion and its hidden reactivity2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Adachi, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 59 ページ: 1147-1158

    • DOI

      org/10.1016/j.tetlet.2018.01.097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Synthesis of α-Trifluoromethylated Carbinols: A Case Study of Tertiary Propargylic Alcohols2018

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Noda, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Asian J. Org. Chem.

      巻: 7 ページ: 599-612

    • DOI

      10.1002/ajoc.201800013

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct enolization chemistry of 7-azaindoline amides: A case study of bis(tetrahydrophosphole)-type ligands2018

    • 著者名/発表者名
      Zhao Li, Hidetoshi Noda, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.tet.2018.03.073

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Aldol Reaction of α-Vinyl Acetamide2018

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Takeuchi, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      J. Org. Chem

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00743

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric 1,6-Conjugate Addition of Amides to p-Quinone Methides2018

    • 著者名/発表者名
      Zhongdong Sun, Bo Sun, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Org. Lett.,

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cu/Pd Synergistic Dual Catalysis: Asymmetric α-Allylation of an α-CF3 Amide2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Saito, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 56 ページ: 5551-5555

    • DOI

      10.1002/anie.201702113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] α-Halo Amides as Competent Latent Enolates: DirectCatalytic Asymmetric Mannich-type Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Bo Sun, Pandur Venkatesan Balaji, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 ページ: 8295-8301

    • DOI

      10.1021/jacs.7b03291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] α,β-Unsaturated Amides as Dipolarophiles: Catalytic Asymmetric Exo-selective 1,3-Dipolar Cycloaddition with Nitrones2017

    • 著者名/発表者名
      Ming Zhang, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 23 ページ: 12450-12455

    • DOI

      10.1002/chem.201702330

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct N-acylation of sulfoximines with carboxylic acids catalyzed by the B3NO2 heterocycle2017

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Noda, Yasuko Asada, Masakatsu Shibasaki* Naoya Kumagai*
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 ページ: 7447-7450

    • DOI

      10.1039/C7CC03386A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic α-acylation of ethers2017

    • 著者名/発表者名
      Zhongdong Sun, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 19 ページ: 3727-3730

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01552

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct catalytic asymmetric aldol addition an α-CF3 amide to arylglyoxal hydrates2017

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Matsuzawa, Hidetoshi Noda, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: 8304-8308

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01381

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic enantioselective addition of diethyl phosphite to N-thiophosphinoyl ketimines: preparation of (R)-diethyl(1-amino-1-phenylethyl)phosphonate2017

    • 著者名/発表者名
      Shaoquan Lin, Yasunari Otsuka, Liang Yin, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Org. Synth.

      巻: 94 ページ: 313-331

    • DOI

      10.15227/orgsyn.094.0313

    • 査読あり
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      Princeton University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      University of Michigan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      California Institute of Technology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      University of Utah
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トリフルオロメチルケトンの直接的触媒的不斉ニトロアルドール反応2018

    • 著者名/発表者名
      柄澤智哉、熊谷直哉、柴﨑正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 周辺立体環境因子によるアミドの活性化2018

    • 著者名/発表者名
      足立慎弥、熊谷直哉、柴﨑正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Asymmetric Catalytic 1,6-Conjugate Addition of para-Quinone Methides Using 7-Azaindoline Amides2018

    • 著者名/発表者名
      孫仲冬、熊谷直哉、柴﨑正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] ピリミジン型DATB:簡便合成が可能なアミド化触媒2018

    • 著者名/発表者名
      Christopher Opie、野田秀俊、柴﨑正勝、熊谷直哉
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Catalytic Oligopeptide Synthesis2018

    • 著者名/発表者名
      劉子建、野田秀俊、柴﨑正勝、熊谷直哉
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] ダイレクト型触媒的不斉マンニッヒ型反応によるα-ヒドロキシ-β-アミノ酸誘導体の不斉合成2018

    • 著者名/発表者名
      Roman Pluta、Bo Sun、熊谷直哉、柴崎正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Direct Catalytic Asymmetric Aldol Reaction of Thioamide with an α-Vinyl Appendage2018

    • 著者名/発表者名
      崔進、大朏彰道、渡辺匠、熊谷直哉、柴﨑正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Direct Catalytic Asymmetric Addition of α-Aryl α-Fluoro Acetonitrile to Imines2018

    • 著者名/発表者名
      Pandur Balaji、Lennart Brewitz、熊谷直哉, 柴崎正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] B3NO2 へテロ環を触媒とする直接的アミド化反応の反応機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      野田秀俊、朝田康子、柴﨑正勝、熊谷直哉
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] 不斉配位子―遷移金属触媒によるアルキルニトリル類のアルデヒド類への不斉付加反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大朏彰道、Youmei Bao、Shaoquan Lin、熊谷直哉、柴﨑正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] シアノ基の求電子的多重活性化を指向した2 核金属錯体の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤誠、熊谷直哉、柴崎正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
  • [学会発表] Development of catalytic asymmetric C-C bond-forming reactions using alkylnitriles as pronucleophiles2017

    • 著者名/発表者名
      Shaoqan Lin, Youmei Bao, Akimichi Ohtsuki, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
    • 国際学会
  • [学会発表] α-Halo Amides as Competent Latent Enolates: Direct Catalytic Asymmetric Mannich-type Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Bo Sun,Pandur Venkatesan Balaji, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第15回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      Shanghai Institute of Organic Chemistry (SIOC)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DATB Catalysis: Efficient Catalytic Direct Amidation Promoted by the B3NO2 Heterocycle2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      International Symposium on Pure and Applied Chemistry 2017 (ISPAC)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      University of Ludwig-Maximilians University Munchen
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      University of Munster
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asummetric α-Allylation of α-CF3 Amide Promoted by Cu/Pd Synergistic Catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Saito, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      The19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis(OMCOS 19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Catalytic Aldol Reaction of α-N3 Amide for the Asymmetric Synthesis of CF3-Substituted tertiary Propargylic Alcohols2017

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Noda, Fuyuki Amemiya, Karin Weidner, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      The19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis(OMCOS 19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Reaction Development in the Amide Playground2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      Stockholm University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reversible stereoselective folding/Unfolding fueled by the interplay of photoisomerism and hydrogen bonding2017

    • 著者名/発表者名
      Christopher Opie, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      RACI National Centenary Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 周辺立体環境因子によるアミドの活性化2017

    • 著者名/発表者名
      足立慎弥、熊谷直哉、柴崎正勝
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] Topics in Amide Chemistry2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      OIST: Okinawa Institute of Science & Technology
    • 招待講演
  • [学会発表] α-アジド-7-アザインドリンアミドを用いたアルキニルトリフルオロメチルケトンへのダイレクト型触媒的不斉アルドール反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      雨宮冬樹、野田秀俊、Karin Weidner、熊谷直哉、柴崎正勝
    • 学会等名
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [学会発表] 完璧な反応デザインで完璧な未来分子を作る2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷 直哉
    • 学会等名
      第59回天然有機化合物討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 複核ホウ素ヘテロ環DATBの化学:直接的アミド化触媒への展開2017

    • 著者名/発表者名
      野田秀俊、古館信、Zijian Liu、朝田康子、柴崎正勝、熊谷直哉
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] Catalytic Oligopeptide Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Zijian Liu、野田秀俊、柴﨑正勝、熊谷直哉
    • 学会等名
      第54回ペプチド討論会
  • [学会発表] アミドをPlayGroundとした反応設計2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷 直哉
    • 学会等名
      京都大学 第2回有機若手ワークショップ
    • 招待講演
  • [備考] 公益財団法人微生物化学研究会 微生物化学研究所 有機合成研究部

    • URL

      http://www.bikaken.or.jp/research/group/shibasaki/shibasaki-lab/index.html

  • [産業財産権] 化合物、及び発光化合物2017

    • 発明者名
      野田秀俊、朝田康子、柴﨑正勝、熊谷直哉
    • 権利者名
      公益財団法人微生物化学研究会
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-194077
  • [産業財産権] 触媒、アミド結合の形成方法、及びアミド化合物の製造方法2017

    • 発明者名
      Christopher Opie、野田秀俊、柴﨑正勝、熊谷直哉
    • 権利者名
      公益財団法人微生物化学研究会
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-156990

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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