キラル第三級炭素ラジカルの立体特異性を実現する緊密ラジカルペアの確認

确认实现手性叔碳自由基立体特异性的紧密自由基对

• 批准号: 21H01939
• 负责人: 西形 孝司
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01939/
• 关键词: アルキル化反応; ラジカル反応; 立体特異的反応; キラル第三級炭素; 立体特異的反応化学; カップリング; 緊密ラジカルペア

緊密ラジカルペアを経由すると期待される反応の開発が本研究の目的である。本年は、光学活性アルキルハロゲン化物のキラリティーを維持しながら行える立体特異的反応の探索を行った。その結果、これまでに次に示す３つの反応の確認ができた。１）立体特異的薗頭反応、２）立体特異的フッ素化反応、３）立体特異的シアノ化反応１）キラルαブロモアミドと末端アルキンを銅触媒とフェナントロリン誘導体配位子存在下反応を行うと、原料のキラリティーを維持した生成物が得られた。原料と生成物のＸ線結晶構造解析の結果、本反応は立体保持で進行していることが分かった。アルキニル銅との直接反応や反応経時変化などからある程度機構解析を行うことができたが、これが酸化的付加経由か、それとも、緊密ラジカルペアを経由するラジカル付加なのかは明確にできていない。しかし、In-situ IR解析から、アルキニル銅がアミドに配位することが重要な要素であることが分かった。２）キラルαブロモアミドとフッ化セシウムを銅触媒とビピリジン誘導体配位子存在下反応を行うと、原料のキラリティーを維持した生成物が得られた。原料、および生成物のX線結晶構造解析の結果、反応は保持で進行していることが分かった。３）上記同様に立体特異的シアノ化を発見しているが、知財の関係上詳細は控える。以上、光学活性原料をラセミ原料から分離しながら反応に用いることで、各種キラル第三級アルキルハロゲン化物の立体特異的反応を発見することができた。しかしながら、十分に光学活性体を分けられない場合もあり、これは今後の課題である。

这项研究的目的是发展反应，预计将通过紧密的自由基对通过。今年，我们研究了可以在保持光学活性烷基卤化物手性的同时进行的立体反应。结果，到目前为止已经确认了以下三个反应。 1）立体特异性的Sonogashira反应，2）立体特异性的氟化反应，3）立体特异性的氰化反应1）在存在铜催化剂和苯有脑衍生物衍生物的情况下，将手性α-溴酰胺和末端碱做出反应，以获得维持奇数的生产物，以获得chir的物质。原材料和产物的X射线晶体结构分析表明，该反应以立体石器保留进行。尽管通过与Alkynyl铜直接反应并随时间变化可以在某种程度上进行机械分析，但尚不清楚这是通过氧化添加还是通过紧密的自由基对添加自由基。然而，原位IR分析表明，Alkynyl铜与酰胺的协调是一个重要因素。 2）在存在铜催化剂和双吡啶衍生物配体的情况下，手性α-溴酰胺和氟化纤维化反应，以获得维持原料手性的产物。原材料和产品的X射线晶体学分析表明，反应进行了保留。 3）立体特异性的氰化以与上述相同的方式发现，但是由于知识产权问题，细节将无法讨论。因此，通过将光学活性的原材料与外消旋原料分开，可以发现各种手性烷基卤化物的立体特异性反应。但是，在某些情况下，光学活性物质无法充分分离，这是未来的问题。

项目成果

Interaction between Divalent Copper Fluoride and Carboxamide Group Enabling Stereoretentive Fluorination of Tertiary Alkyl Halides

二价氟化铜与羧酰胺基团之间的相互作用实现叔烷基卤化物的立体保留氟化

• DOI: 10.1002/anie.202301343
• 发表时间: 2023
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Tsuchiya Naoki;Yamamoto Tetsuhiro;Akagawa Hiroki;Nishikata Takashi
• 通讯作者: Nishikata Takashi

芳香族アミン化化合物の合成方法

芳香族胺类化合物的合成方法

• 发表时间: 2023

銅触媒存在下α－ブロモアミドの立体特異的フッ素化反応開発

铜催化剂下α-溴酰胺立体定向氟化反应的进展

• 发表时间: 2022
• 作者: 土屋 直輝;山本 哲大;赤川 裕紀;西形 孝司
• 通讯作者: 西形 孝司

Cu- or Fe-catalyzed Atom-Transfer Radical Reactions in Cyclizations

环化中 Cu 或 Fe 催化的原子转移自由基反应

• DOI: 10.1246/cl.210811
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Matsumoto Junki;Nakashima Yusei;Nishikata Takashi
• 通讯作者: Nishikata Takashi

Carboxamide-Directed Stereospecific Couplings of Chiral Tertiary Alkyl Halides with Terminal Alkynes

• DOI: 10.1021/acscatal.2c02433
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: ACS Catalysis
• 影响因子: 12.9
• 作者: Hiroki Akagawa;Naoki Tsuchiya;Asuka Morinaga;Y. Katayama;Michinori Sumimoto;T. Nishikata