(1)
(a) Seebach, D.; Matthews, J. L. Chem. Commun. 1997, 2015–2022. (b) Cheng, R. P.; Gelman, S. H.; DeGrado,
W. F. Chem. Rev. 2001, 101, 3219–3232. (c) Magriotis, P. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4377-4379. (d)
Seebach, D.; Beck, A. K.; Bierbaum, D. J. Chem. Biodivers. 2004, 1, 1111–1239. (e) Lelais, G.; Seebach, D.
Pept. Sci. 2004, 76, 206–243. (f) Seebach, D.; Gardiner, J. Acc. Chem. Res. 2008, 41. 1366–1375. (g) Cabrele,
C.; Martinek, T. A.; Reiser, O.; Berlicki, Ł. J. Med. Chem. 2014, 57, 9718–9739.
(2)
(a) Weiner, B.; Szymański, W.; Janssen, D. B.; Minnaard, A. J.; Feringa, B. L. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1656–
1691. (b) Noda, H.; Shibasaki, M. Eur. J. Org. Chem. 2020, 2350–2361. (c) Zhang, X.-X.; Gao, Y.; Hu, X.-S.; Ji,
C.-B.; Liu, Y.-L.; Yu, J.-S. Adv. Synth. Catal. 2020, 362, 4763–4793. (d) Eder, I.; Haider, V.; Zebrowski, P.; Waser,
M. Eur. J. Org. Chem. 2021, 202–219.
(3)
Robello, M.; Barresi, E.; Baglini, E.; Salerno, S.; Taliani, S.; Da Settimo, F. J. Med. Chem. 2021, 64, 3508–3545.
(4)
(a) Fusetani, N.; Matsunaga, S.; Matsumoto, H.; Takebayashi, Y. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7053–7054. (b)
Lewis, S. D.; Ng, A. S.; Baldwin, J. J.; Fusetani, N.; Naylor, A. M.; Shafer, J. A. Thromb. Res. 1993, 70, 173–
190. (c) Lee, A. Y.; Hagihara, M.; Karmacharya, R.; Albers, M. W.; Schreiber, S. L.; Clardy, J. J. Am. Chem. Soc.
1993, 115, 12619–12620.
(5)
(a) Lin, C.; Kwong, A. D.; Perni, R. B. Infect. Disord.: Drug Targets 2006, 6, 3–16. (b) Gentile, I.; Viola, C.;
Borgia, F.; Castaldo, G.; Borgia, G. Curr. Med. Chem. 2009, 16, 1115–1121. (c) Musharrafieh, R.; Ma, C.; Zhang,
J.; Hu, Y.; Diesing, J. M.; Marty, M. T.; Wang, J. J. Virol. 2019, 93, e02221-18.
(6)
(a) Kimura, M.; Wakimoto, T.; Egami, Y.; Tan, K. C.; Ise, Y.; Abe, I. J. Nat. Prod. 2012, 75, 290–294. (b) Zhang,
L.; Lin, D.; Kusov, Y.; Nian, Y.; Ma, Q.; Wang, J.; von Brunn, A.; Leyssen, P.; Lanko, K.; Neyts, J.; de Wilde,
A.; Snijder, E. J.; Liu, H.; Hilgenfeld, R. J. Med. Chem. 2020, 63, 4562–4578. (c) Zhang, L.; Lin, D.; Sun, X.;
Curth, U.; Drosten, C.; Sauerhering, L.; Becker, S.; Rox, K.; Hilgenfeld, R. Science 2020, 368, 409–412.
(7)
(a) Bode, J. W.; Fox, R. M.; Baucom, K. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1248–1252. (b) Bode, J. W. Acc.
Chem. Res. 2017, 50, 2104–2115.
(8)
(a) Fukuzumi, T.; Bode, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3864–3865. (b) Medina, S. I.; Wu, J.; Bode, J. W.
Org. Biomol. Chem., 2010, 3405–3417.
(9)
(a) Wucherpfennig, T. G.; Rohrbacher, F.; Pattabiraman, V. R.; Bode, J. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53,
12244–12247. (b) Murar, C. E.; Thuaud, F.; Bode, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 18140–18148. (c) Pusterla,
I. Bode, J. W. Nat. Chem. 2015, 7, 668–672. (d) Baldauf, S.; Schauenburg, D.; Bode, J. W. Angew. Chem., Int.
Ed. 2019, 58, 12599–12603. (e) Baldauf, S.; Ogunkoya, A. O.; Boross, G. N.; Bode, J. W. J. Org. Chem. 2020,
85, 1352–1364.
(10) (a) Nanjo, T.; Kato, N.; Takemoto, Y. Org. Lett. 2018, 20, 5766–5769. (b) Nanjo, T.; Kato, N.; Zhang, X.;
Takemoto, Y. Chem. - Eur. J. 2019, 25, 15504–15507. (c) Saito, M.; Murakami, S.; Nanjo, T.; Kobayashi, Y.;
Takemoto, Y. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 8130–8135.
(11) (a) Wasserman, H. H.; Ho, W.-B. J. Org. Chem. 1994, 59, 4364–4366. (b) Wasserman, H. H.; Petersen, A. K.;
Xia, M. Tetrahedron 2003, 59, 6771–6784.
(12) (a) Ju, L.; Lippert, A. R.; Bode, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4253–4255. (b) Ju, L.; Bode, J. W. Org.
Biomol. Chem. 2009, 7, 2259–2264.
145
(13) Furukawa, K.; Inada, H.; Shibuya, M.; Yamamoto, Y. Org. Lett. 2016, 18, 4230–4233.
(14) (a) Cooper, A. J. L.; Ginos, J. Z.; Meister, A. Chem. Rev. 1983, 83, 321–358. (b) Khim, S.-K.; Nuss, J. M.
Tetrahedron Lett. 1999, 40, 1827–1830. (c) Papanikos, A.; Meldal, M. J. Comb. Chem. 2004, 6, 181–195. (d)
Flores, M. A.; Bode, J. W. Org. Lett. 2010, 12, 1924–1927. (e) Harrison, C. L.; Krawiec, M.; Forslund, R. E.;
Nugent, W. A. Tetrahedron 2011, 67, 41–47. (f) Thuaud, F.; Rohrbacher, F.; Zwicky, A.; Bode, J. W. Org. Lett.
2016, 18, 3670–3673.
(15) Rohrbacher, F.; Zwicky, A.; Bode, J. W. Helv. Chim. Acta 2018, 101, e1800039.
(16) (a) Donkor, I. O.; Zheng, X.; Han, J.; Lacy, C.; Miller, D. D. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1753–1755. (b)
Beevers, R.; Carr, M. G.; Jones, P. S.; Jordan, S.; Kay, P. B.; Lazell, R. C.; Raynham, T. M. Bioorg. Med. Chem.
Lett. 2002, 12, 641–643. (c) Banfi, L.; Guanti, G.; Riva, R.; Basso, A.; Calcagno, E. Tetrahedron Lett. 2002, 43,
4067–4069. (d) Catalano, J. G.; Deaton, D. N.; Long, S. T.; McFadyen, R. B.; Miller, L. R.; Payne, J. A.; WellsKnecht, K. J.; Wright, L. L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 719–722. (e) Kher, S. S.; Penzo, M.; Fulle, S.;
Finn, P. W.; Blackman, M. J.; Jirgensons, A. Bioorg, Med. Chem. Lett. 2014, 24, 4486–4489. (f) Newton, G. K.;
Perrior, T. R.; Jenkins, K.; Major, M. R.; Key, R. E. Stewart, M. R.; Firth-Clark, S.; Lloyd, S. M.; Zhang, J.;
Francis-Newton, N. J.; Richardson, J. P.; Chen, J.; Lai, P.; Garrod, D. R.; Robinson, C. J. Med. Chem. 2014, 57,
9447–9462.
(17) (a) Uraguchi, D.; Sorimachi, K.; Terada, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9360–9361. (b) Harada, S.; Handa,
S.; Matsunaga, S.; Shibasaki, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4365–4368. (c) Dziedzic, P.; Vesely, J.;
Córdova, A. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 6631–6634. (d) Zhao, D.; Wang, L.; Yang, D.; Zhang, Y.; Wang, R.
Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7523–7527. (e) Luo, J.; Wang, H.; Zhong, F.; Kwiatkowski, J.; Xu, L.-W.; Lu,
Y. Chem. Commun. 2012, 48, 4707–4709. (f) Han, Z.; Yang, W.; Tan, C.-H.; Jiang, Z. Adv. Synth. Catal. 2013,
355, 1505–1511. (g) Sun, B.; Pluta, R.; Kumagai, N.; Shibasaki, M. Org. Lett. 2018, 20, 526–529. (h) Kaur, J.;
Kaur, B. P.; Islam, N.; Chauhan, P.; Chimni, S. S. Eur. J. Org. Chem. 2021, 5193–5201.
(18) Other asymmetric synthesis of β-amino-α-hydroxyacid derivatives are reported; see: (a) Commerçon, A.; Bézard,
D.; Bernard, F.; Bourzat, J. D. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 5185−5188. (b) Li, G.; Chang, H.-T.; Sharpless, K. B.
Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 451−454. (c) Rubin, A. E.; Sharpless, K. B. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.
1997, 36, 2637−2640. (d) Christensen, C.; Juhl, K.; Jørgensen, K. A. Chem. Commun. 2001, 2222–2223. (e)
Krishna Reddy, S. H.; Lee, S.; Datta, A.; Georg, G. I. J. Org. Chem. 2001, 66, 8211−8214. (f) Juhl, K.; Jørgensen,
K. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2420−2421. (g) Christensen, C.; Juhl, K.; Hazell, R. G.; Jørgensen, K. A. J.
Org. Chem. 2002, 67, 4875–4881. (h) Milicevic, S.; Matovic, R.; Saicic, R. N. Tetrahedron Lett. 2004, 45,
955−957. (i) Borah, J. C.; Gogoi, S.; Boruwa, J.; Kalita, B.; Barua, N. C. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 3689−3691.
(j) Nicewicz, D. A.; Yates, C. M.; Johnson, J. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2652−2655. (k) Torssell, S.;
Kienle, M.; Somfai, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 3096−3099. (l) Tosaki, S.; Tsuji, R.; Ohshima, T.;
Shibasaki, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2147−2155. (m) Gogoi, N.; Boruwa, J.; Barua, N. C. Tetrahedron
Lett. 2005, 46, 7581–7582. (n) Qian, Y.; Xu, X.; Jiang, L.; Prajapati, D.; Hu, W. J. Org. Chem. 2010, 75,
7483−7486. (o) Jiang, Y.; Chen, X.; Zheng, Y.; Xue, Z.; Shu, C.; Yuan, W.; Zhang, X. Angew. Chem., Int. Ed.
2011, 50, 7304−7307. (p) Jiang, Y.; Chen, X.; Zheng, Y.; Xue, Z.; Shu, C.; Yuan, W.; Zhang, X. Angew. Chem.,
Int. Ed. 2011, 50, 7304–7307. (q) Terada, M.; Amagai, K.; Ando, K.; Kwon, E.; Ube, H. Chem. - Eur. J. 2011,
17, 9037–9041. (r) Crespo-Peña, A.; Monge, D.; Martin-Zamora, E.; Álvarez, E.; Fernández, R.; Lassaletta, M.
146
J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12912−12915. (s) Goodman, C. G.; Do, D. T.; Johnson, J. S. Org. Lett. 2013, 15,
2446–2449. (t) Wang, Q.; Huang, W.; Yuan, H.; Cai, Q.; Chen, L.; Lv, H.; Zhang, X. J. Am. Chem. Soc. 2014,
116, 16120–16123. (u) Carmona, J. A.; de Gonzalo, G.; Serrano, I.; Crespo-Peña, A. M.; Šimek, M.; Monge, D.;
Fernández, R.; Lassaletta, J. M. Org. Biomol. Chem. 2017, 15, 2993−3005. (v) Tak, R.; Kumar, M.; Menapara,
T.; Choudhary, M. K.; Kureshy, R. I.; Khan, N.-U. ChemCatChem 2017, 9, 322–328. (w) Karasawa, T.; Oriez,
R.; Kumagai, N.; Shibasaki, M. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12290–12295.
(19) Albright, J. D. Tetrahedron 1983, 39, 3207–3233.
(20) (a) Nemoto, H.; Kubota, Y.; Yamamoto, Y. J. Org. Chem. 1990, 55, 4515–4516. (b) Nemoto, H.; Li, X.; Ma, R.;
Suzuki, I.; Shibuya, M. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 73–75. (c) Nemoto, H.; Kawamura, T.; Miyoshi, N. J. Am.
Chem. Soc. 2005, 127, 14546–14547.
(21) (a) Yang, K. S.; Nibbs, A. E.; Türkmenm Y. E.; Rawal, V. H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16050–16053. (b)
Yang, K. S.; Rawal, V. H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16148–16151.
(22) There are only five reports on the use of glyoxylate cyanohydrins as nucleophiles, and, more importantly,
corresponding enantioselective reactions have not been reported yet; for details, see: (a) Mukaiyama, T.; Oriyama,
T.; Murakami, M. Chem. Lett. 1983, 12, 985−988. (b) Cativiela, C.; Diaz-de-Villegas, M. D.; Gálvez, J. A.
Tetrahedron 1996, 52, 687−694. (c) Tsukamoto, H.; Takahashi, T. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 6415−6418. (d)
Zhuang, Z.; Pan, F.; Fu, J.-G.; Chen, J.-M.; Liao, W.-W. Org. Lett. 2011, 13, 6164−6167. (e) Yan, Y.; En, D.;
Zhuang, Z.; Guo, Y.; Liao, W.-W. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 479−482.
(23) Okino, T.; Hoashi, Y.; Takemoto, Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12672–12673.
(24) (a) Taylor, M. S.; Jacobsen, E. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1520–1543. (b) Doyle, A. G.; Jacobsen, E.
N.; Chem. Rev. 2007, 107, 5713–5743. (c) Connon, S. J. Chem. Comun. 2008, 2499–2510. (d) Alemán, J.; Parra,
A.; Jiang, H.; Jørgensen, K. A. Chem.- Eur. J. 2011, 17, 6890–6899. (e) Auvil, T. J.; Schafer, A. G.; Mattson, A.
E. Eur. J. Org. Chem. 2014, 2633-2646. (f) Nishikawa, Y. Tetrahedron Lett. 2018, 59, 216–223. (g) Formica, M.;
Rozsar, D.; Su, G.; Farley, A. J. M.; Dixon, D. J. Acc. Chem. Res. 2020, 53, 2235–2247. (h) Hayama, N.;
Kobayashi, Y.; Takemoto, Y. Tetrahedron 2021, 89, 132089. (i) Gallarati, S.; Laplaza, R.; Corminboeuf, C. Org.
Chem. Front. 2022, 9, 4041–4051.
(25) Hamza, A.; Schubert, G.; Soós, T.; Pápai, I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13151–13160.
(26) Yamaoka, Y.; Miyabe, H.; Yasui, Y.; Takemoto, Y. Synthesis 2007, 2571–2575.
(27) (a) Malerich, J. P.; Hagihara, K.; Rawal, V. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14416–14417. (b) Qian, Y.; Ma, g.;
Lv, A.; Zhu, H.-L.; Zhao, J.; Rawal, V. H. Chem. Commun. 2010, 46, 3004–3006.
(28) Inokuma, T.; Furukawa, M.; Uno, T.; Suzuki, Y.; Yoshida, K.; Yano, Y.; Matsuzaki, K.; Takemoto, Y. Chem. Eur. J. 2011, 17, 10470–10477.
(29) Azuma, T.; Kobayashi, Y.; Sakata, K.; Sasamori, T.; Tokitoh, N.; Takemoto, Y. J. Org. Chem. 2014, 79, 1805–
1817.
(30) (a) Denmark, S. E.; Wong, K.-T.; Stavenger, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2333–2334. (b) Denmark, S. E.;
Su, X.; Nishigaichi, Y. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12990–12991.
(31) Uraguchi, D.; Yoshioka, K.; Ooi, T. Nat. Commun. 2017, 8, 14793.
(32) (a) Kan, S. B. J.; Maruyama, H.; Akakura, M.; Kano, T.; Maruoka, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 9487–
9491. (b) Kano, T.; Maruyama, H.; Homma, C.; Maruoka, K. Chem. Commun. 2018, 54, 3496–3499.
147
(33) (a) Sprague, D. J.; Johnston, J. N. Org. Lett. 2020, 22, 8496–8499. (b) Singh, A.; Johnston, J. N. J. Am. Chem.
Soc. 2008, 130, 5866–5867. (c) Struble, T. J.; Smajlagic, I.; Foy, H.; Dudding, T.; Johnston, J. N. J. Org. Chem.
2021, 86, 15606–15617.
(34) For recent reviews on stereodivergent asymmetric synthesis, see: (a) Zhan, G.; Du, W.; Chen. Y.-C. Chem. Soc.
Rev. 2017, 46, 1675–1692. (b) Krautwald, S.; Carreira, E. M. Chem. – Eur. J. 2017, 139, 5627–5639. (c) Lin, L.;
Feng, X.; Chem. – Eur. J. 2017, 23, 6464–6482. (d) Beletskaya, I. P.; Nájera, C.; Yus, M. Chem. Rev. 2018, 118,
5080–5200.
(35) (a) Kiriyama, A.; Fujita, K.; Takemura, S.; Kuramoto, H.; Kiso, Y.; Takeda, K. Biopharm. Drug Dispos. 1994,
15, 617–626. (b) Kakeya, H.; Morishita, M. Kobinata, K.; Osono, M.; Ishizuka, M.; Osada, H. J. Antiobiot. 1998,
51, 1126–1128. (c) Kakeya, H.; Morishita, M.; Koshino, H.; Morita, T.; Kobayashi, K. J. Org. Chem. 1999, 64,
1052–1053. (d) Wang, Y.-F.; Shi, Q.-W.; Dong, M.; Kiyota, H.; Gu, Y.-C.; Cong, B. Chem. Rev. 2011, 111, 7652–
7709.
(36) Kanda, T.; Naraoka, A.; Naka, H. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 825–830.
(37) Levin, J. I.; Li, Z.; Diamantidis, G.; Lovering, F. E.; Wang, W. H.; Condon, J. S.; Lin, Y.-I.; Skotnicki, J. S.; Park,
K. 2009, US7595327.
(38) Davies, S. G.; Fletcher, A. M.; Frost, A. B.; Lee, J. A.; Roberts, P. M.; Thomson, J. E. Tetrahedron 2013, 69,
8885–8898.
(39) For reviews, see: (a) Petrini, M. Chem. Rev. 2005, 105, 3949–3977. (b) Yin, B.; Zhang, Y.; Xu, L.-W. Synthesis
2010, 3583–3595. Selected examples of organocatalytic Mannich reactions using α-amido sulfones, see: (c) Song,
J.; Shih, H.-W.; Deng, L. Org. Lett. 2007, 9, 603–606. (d) Takada, K.; Tanaka, K.; Nagasawa, K. Synlett 2009,
10, 1643–1646. (e) Zhang, H.; Syed, S.; Barbas, III, C. F.; Org. Lett. 2010, 12, 708–711. (f) Zhao, D.; Yang, D.;
Wag, Y.; Wang, Y.; Wang, L.; Mao, L.; Wang, R. Chem, Sci. 2011, 2, 1918–1921. (g) Cui, B.-D.; You, Y.; Zhao,
J.-Q.; Zuo, J.; Wu, Z.-J.; Xu, X.-Y.; Zhang, X.-M.; Yuan, W.-C. Chem. Commun. 2015, 51, 757–760. (h) Bae, H.
Y.; Kim, M. J.; Sim, J. H.; Song, C. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 10825–10829. (i) Wang, K.; Cen, C.;
Liu, D.; Peng, T.; Liu X.; Yang, D.; Wang, L. Org. Lett. 2018, 20, 5260–5263. (j) Li, D.; Tan, Y.; Peng, L.; Li,
S.; Zhang, N.; Liu, Y.; Yan, H. Org. Lett. 2018, 20, 4959–4963. (k) Kumar, G. R.; Ramesh, B.; Yarlagadda, S.;
Sridhar, B.; Reddy, B. V. S. ACS Omega 2019, 4, 2168–2177. (l) Chassilan, L.; Yamashita, Y.; Yoo, W.-J.; Toffano,
M.; Guillot, E.; Kobayashi, S.; Vo-Thanh, G. Org. Biomol. Chem. 2021, 19, 10560–10564. (m) Bing, J. A.; Schley,
N. D.; Johnston, J. N. Chem. Sci. 2022, 13, 2614–2623.
(40) (a) Kobayashi, S.; Gustafsson, T.; Shimizu, Y.; Kiyohara, H.; Matsubara, R. Org. Lett. 2006, 8, 4923–4925. (b)
Terada, M.; Sorimachi, K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 292–293. (c) Terada, M.; Tanaka, H.; Sorimachi, K.
Synlett 2008, 11, 1661–1663. (d) Carrera, D. E. Chem. Commun. 2017, 53, 11185–11188.
(41) Gore, M. P.; Vederas, J. C. J. Org. Chem. 1986, 51, 3700–3704.
(42) https://www.tcichemicals.com/JP/ja/p/B6088 (obtained in 2023.1.22)
(43) https://www.sigmaaldrich.com/JP/ja/product/aldrich/714208 (obtained in 2023.1.22)
(44) (a) Sohma, Y.; Sasaki, M.; Hayashi, Y.; Kimura, T.; Kiso, Y. Chem. Commun. 2004, 124–125. (b) Sohma, Y.;
Yoshida, T.; Taniguchi, A.; Kimura, T.; Hayashi, Y.; Kiso, Y. Pept. Sci. 2007, 88, 253–262.
(45) (a) El-Faham, A.; Albericio, F. Chem. Rev. 2011, 111, 6557–6601. (b) de Figueiredo, R. M.; Suppo, J.-S.;
Campagne, J.-M. Chem. Rev. 2016, 116, 12029–12122. (c) Ojeda-Porras, A.; Gamba-Sánchez, D. J. Org. Chem.
148
2016, 81, 11548–11555.
(46) Scully, C. C. G.; Blakeney, J. S.; Singh, R.; Hoang, H. N.; Abbenante, G.; Reid, R. C.; Fairlie, D. P. J. Med.
Chem. 2010, 53, 4938–4948.
(47) Yields of each intermediate could not be precisely determined bacause the scrambling of the stereochemistry at
α-cyanohydrin position makes it difficult to analyze the 1H NMR spectra.
(48) For the synthetic studies of Telaprevir, see: (a) Znabet, A.; Polak, M. M.; Janssen, E.; de Kanter, F. J. J.; Turner,
N. J.; Orru, R. V. A.; Ruijter, E. Chem. Commun. 2010, 46, 7918–7920. (b) Liu, Y.; Usui, A.; Shirakawa, S.;
Maruoka, K. Asian J. Org. Chem. 2012, 1, 180–186. (c) Zhang, F.; Wen. X.; Xu, Q.-L.; Sun, H. Eur. J. Org.
Chem. 2014, 8101–8109. (d) Bernardi, L.; Fochi, M.; Carbone, R.; Martinelli, A.; Fox, M. E.; Cobley, C. J.;
Kandagatla, B.; Oruganti, S.; Dahanukar, V. H.; Carlone, A. Chem. - Eur. J. 2015, 21, 19208–19222. (e) Moni,
L.; Banfi, L.; Basso, A.; Carcone, L.; Rasparini, M.; Riva, R. J. Org. Chem. 2015, 80, 3411–3428.
(49) For recent reports including theoretical studies on the enantioselectivity induction by aminothiourea-catalyzed
reactions, see: (a) Probst, N.; Madarász, Á.; Valkonen, A.; Pápai, I.; Rissanen, K.; Neuvonen, A.; Pihko, P. M.
Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 8495–8499. (b) Zhu, J.-L.; Zhang, Y.; Liu, C.; Zheng, A.-M.; Wang, W. J. Org.
Chem. 2012, 77, 9813–9825. (c) Quintard, A.; Cheshmedzhieva, D.; del Mar Sanchez Duque, M.; Gaudel-Siri,
A.; Naubron, J.-V.; Génisson, Y.; Plaquevent, J.-C.; Bugaut, X.; Rodriguez, J.; Constantieux, T. Chem. - Eur. J.
2015, 21, 778–790. (d) Neuvonen, A. J.; Földes, T.; Madarász, A.; Pápai, I.; Pihko, P. M. ACS Catal. 2017, 7,
3284–3294. (e) Hayama, N.; Kuramoto, R.; Földes, T.; Nishibayashi, K.; Kobayashi, Y.; Pápai, I.; Takemoto, Y.
J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12216–12225. (f) Nakamura, H.; Tsukano, C.; Yoshida, T.; Yasui, M.; Yokouchi,
S.; Kobayashi, Y.; Igarashi, M.; Takemoto, Y. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8527–8540. (g) Izzo, J. A.; Myshchuk,
Y.; Hirschi, J. S.; Vetticatt, M. J. Org. Biomol. Chem. 2019, 17, 3934–3939. (h) Yasui, M.; Yamada, A.; Tsukano,
C.; Hamza, A.; Pápai, I.; Takemoto, Y. Angew Chem., Int. Ed. 2020, 59, 13479–13483. (i) Pliego Jr., J. R. Phys.
Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 11529–11536. (j) Phillips, A. M. F.; Precht, M. H. G.; Pombeiro, A. J. L. Catalysis
2021, 11, 569.
(50) Gaussian 09, Revison D.01, Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.;
Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.;
Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.;
Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vrevent.; Montgomery, J.
A., Jr.; Peralta, J.E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Keith,
T.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.;Tomasi, J.; Cossi,
M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts,
R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.;
Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.;
Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.
(51) Gaussian 09, Revison E.01, Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.;
Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.;
Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.;
Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vrevent.; Montgomery, J.
A., Jr.; Peralta, J.E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Keith,
149
T.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.;Tomasi, J.; Cossi,
M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts,
R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.;
Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.;
Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2013.
(52) For the B3LYP hybrid density functional, see: (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648–5652. (b) Lee,
C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785–789. (c) Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys.
1980, 58, 1200–1211. (d) Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Dhabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994,
98, 11623–11627.
(53) For Grimme’s D3-dispersion correlation, see: Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010,
132, 154104-01–154104-19.
(54) For Pople-type basis sets, see: (a) Krichnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72,
650–654. (b) McLean, A. D.; Chandler, G. S. J. Chem. Phys. 1980, 72, 5639–5648. (c) Clark, T.; Chandrasekhar,
J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. V. R. J. Comp. Chem. 1983, 4, 294–301. (d) Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley,
J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265–3269.
(55) Tomasi, J.; Mennucci, B.; Cancès, E. J. Mol. Struct. (Theochem) 1999, 464, 211–226.
(56) Marenich, A. V.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6378–6396.
(57) (a) Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys.1989, 90, 2154–2161. (b) Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys.
Chem. 1990, 94, 5523–5527.
(58) A similar type of transition states to our work has recently been proposed in an exploration of the
enantioselectivity of the 1,4-addition of a nitromethane to an enone mediated by a thiourea catalyst that bears a
primary amine moiety; for details, see: Rufino, V. C.; Pliego Jr., J. R. Asian. J. Org. Chem. 2021, 10, 1472–1485.
(59) Zhu, R.; Zhang, D.; Wu, J.; Liu, C Tetrahedron: Asymmetry 2006, 17, 1611–1616.
(60) Lippert, K. M.; Hof, K.; Gerbig, D.; Ley, D.; Hausmann, H.; Guenther, S.; Schreiner, P. R. Eur. J. Org. Chem.
2012, 5919–5927.
(61) For a discussion of the properties of the trifluoromethyl group as a hydrogen-bonding acceptor, see: Esterhuysen,
C.; Heßelmann, A.; Clark, T. ChemPhysChem 2017, 18, 772–784.
150
論文目録
Divergent and Scalable Synthesis of α-Hydroxy/Keto-β-amino Acid Analogues by the Catalytic Enantioselective
Addition of Glyoxylate Cyanohydrin to Imines
Takeshi, Nanjo, Xuan Zhang, Yusuke Tokuhiro, Yoshiji Takemoto
ACS Catal. 2019, 9, 10087–10092.
Highly Stereoselective, Organocatalytic Mannich-type Addition of Glyoxylate Cyanohydrin: A Versatile
Building Block for the Asymmetric Synthesis of β-Amino-α-ketoacids
Yusuke Tokuhiro, Kosuke Yoshikawa, Sei Murayama, Takeshi Nanjo, Yoshiji Takemoto
ACS Catal. 2022, 12, 5292–5304.
その他関連研究における発表論文
Bifunctional-Benzothiadiazine-Catalyzed Regio- and Stereoselective Aldol Reactions Using A 1,3Acetonedicarboxylic Acid Monoester
Yusuke Tokuhiro, Noboru Hayama, Yusuke Kobayashi, Yoshiji Takemoto
Heterocycles 2021, 103, 484–493.
151
謝辞
本研究に際し、終始ご懇篤なるご指導とご鞭撻を賜りました京都大学大学院薬学研究科教授・竹本
佳司先生に衷心より感謝の誠を捧げ御礼申し上げます。
本研究を遂行する上で多大なる御助言、御協力を賜りました京都大学大学院薬学研究科助教・南條
毅先生に深く感謝申し上げます。
研究室配属より 3 年間厚いご指導を頂きました京都薬科大学薬学部准教授・小林祐輔先生に深く感
謝申し上げます。
加えて、有益な御助言、御協力を頂きました京都大学大学院薬学研究科准教授・中寛史先生、京都
大学大学院農学研究科准教授・塚野千尋先生、ならびに大阪公立大学大学院理学研究科助教・道上健
一先生に厚く御礼申し上げます。高分解能質量分析でお力添えを頂いた織田佳代子博士に深く感謝申
し上げます。また、研究生活や事務手続きでは竹本寛子氏に多大なる御支援を頂きました。心より感
謝申し上げます。
不斉 Mannich 反応の開発に深く携わり多大な貢献を頂いた張旋修士、ペプチド-α-ケト酸の合成と
脱炭酸型フラグメントカップリングの検討に携わり本研究課題の発展に尽力した吉川広祐修士、なら
びに基質適用範囲の検討に携わり本研究の一般性の拡充に貢献した村山聖学士にこの場を借りて深
く感謝致します。
日夜討論を交わし共に研究に取り組んだ黒瀬朋浩博士、加藤夏己博士ならびに村上翔修士をはじめ
とした京都大学大学院薬学研究科薬品分子化学分野の諸氏に心より感謝致します。
京都大学大学院薬学研究科教授・高須清誠先生ならびに京都大学化学研究所教授・大宮寛久先生に
は、論文を査読して頂き、多大なる御教示を賜りました。深甚なる感謝の意を表します。
博士課程において、藤多仁生奨学金より助成を頂きました。故藤多哲朗名誉教授をはじめ、ご遺族・
ご関係者の皆様に厚く御礼申し上げます。
本研究の一部は、京都大学大学院教育支援機構プログラム、ならびに独立行政法人日本学術振興会
の援助により達成されたものであり、ここに感謝の意を表します。
最後に、長きに亘る学生生活を支えていただいた家族をはじめとして、親族並びに友人の方々に深
く感謝いたします。
2023 年 3 月 德弘 佑介
152
...
論文の公開元へ
