开发出有前途的合成中间体丙二烯胺的不对称合成方法〜利用机器学习成功同时控制中心手性和轴手性〜
新闻与主题
类别:新闻稿 |发表于 2026 年 6 月 29 日
演示要点
● 开发出使用炔丙腈作为丙二烯结构前驱体的新方法(*1)● 同时控制丙二烯胺的中心手性和轴向手性(*2),一种有前途的合成中间体● 通过密度泛函理论(DFT)计算阐明反应机理、选择性因素和独特催化剂的功能● 展示应用机器学习结合高斯过程回归和贝叶斯优化来改善反应条件的示例
总结
V体育三宅光成先生(工学部博士生二年级)、西岩寺绫根先生(工学部生命材料化学系硕士二年级)、木村静香先生(研究时:工学部生命与应用化学硕士课程)、小山田雄介先生(研究时:研究小组由山崎慎太郎先生(研究时:生命与应用化学系工学系硕士课程)、生命与应用化学系助理教授安川直树、名古屋大学工学研究科机械系统工学系教授中村秀一组成。我们与机器智能教授 Ichiro Takeuchi、V体育信息工程学院 Tasuku Inazu 副教授和大阪大学科学与工业研究院 Takeyuki Suzuki 副教授等研究小组合作,开发了一种光学活性丙二烯胺(一种有前景的合成中间体)的不对称合成方法。
在这项研究中,我们使用α位没有取代基的炔丙腈作为芳烃骨架的前体,并使用独特的钯催化剂同时控制亚胺的不对称加成和芳烃骨架的形成。结果,我们能够同时控制中心不对称性和丙二烯衍生的轴向不对称性,这在以前是困难的,并成功合成了具有高区域选择性和立体选择性的光学活性丙二烯胺。此外,利用高斯过程回归和贝叶斯优化相结合的机器学习,搜索催化剂用量、反应温度、浓度、试剂当量等多种反应条件,高效优化反应条件。
获得的光学活性丙二烯胺具有在各种生物活性物质和药物候选化合物中发现的有用的化学结构,并且还具有可进行各种化学转化的丙二烯骨架和氰基。事实上,我们证明了它可以转化为含氮杂环化合物和四唑衍生物,并阐明了它作为合成中间体的有用性。

这项研究展示了一种利用炔丙基化合物作为丙二烯骨架前体的新方法。预计这一结果将促进光学活性烯胺合成研究的进一步发展,并有助于利用这些化合物的有机合成化学和药物化学的进步。
该研究成果发表在美国化学会国际期刊上ACS 催化2026 年 6 月 26 日。
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术语表
(*1) 艾伦结构三个连续碳原子各自通过双键连接的结构。中心碳中的两个双键是正交的,并且由于它们的正交性可能存在轴不对称。
(*2) 中心不对称/轴不对称中心不对称通常发生在键合有四种不同类型取代基的碳原子周围。另一方面,轴不对称是由分子内取代基围绕特定轴的空间排列引起的,在本研究中,丙二烯骨架是轴。在这项研究中,两者同时受到控制。
致谢
这项研究是与名古屋大学的 Ichiro Takeuchi 教授和V体育的 Yu Inazu 副教授合作进行的。这项工作还得到了笹川科学研究补助金 [2025-3013] 和 JST 下一代研究人员挑战研究计划 JPMJSP2112(首席研究员:Kosei Miyake)的支持。此外,我们使用国立自然科学院分子科学研究所的计算机进行分子轨道计算。在此我谨表达我的谢意。
论文信息
标题:通过机器学习引导条件筛选辅助的氰基定向激活,钯催化亚胺与炔丙腈的非对映和对映选择性烯酰化作者姓名:Kosei Miyake、Ayane Saiganji、Seika Kimura、Yusuke Oyamada、Shintaro Yamasaki、Yohei Kanzaki、Tsunayoshi Takehara、Takeyuki Suzuki、Naoki Yasukawa、Yu Inatsu、Ichiro Takeuchi、Shuichi Nakamura*(*通讯作者)已出版的杂志:ACS 催化DOI:101021/acscatal6c03779网址:
联系信息
<研究相关事宜>V体育生命与应用化学系中村修一教授电话:052-735-5245 电子邮件:snakamur[在]nitechacjp
<公共关系相关事宜>V体育企划公关科电话:052-735-5647 电子邮件:pr[在]admnitechacjp
*请将每个 [at] 替换为 @。
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