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二酸化炭素ガスおよびビスメタル化合物を用いた光学活性アミノ酸のワンポット合成

Research Project

Project/Area Number 12J06589
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

陳 建揚  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords二酸化炭素 / α-アミノ酸 / N, O-アセタール / BF_3・OEt_2 / Mn / Licl / CO_2 incorporation / α-amino acid / PhMe_2Si-Bpin / one-pot reaction
Research Abstract

平成25年度は二酸化炭素ガスからα-アミノ酸をより効率的に合成すべく、合成戦略を変更し実験に取り組んだ。私の開発したこれまでの手法は、イミン前駆体であるα-アミノスルホンに対し、シリルスズやシリルボロン等のビスメタル試薬から発生されたメタロイドアニオンと二酸化炭素ガスを用いた合成法であったが、この場合二酸化炭素の加圧(5-10 atm)が必要であるためオートクレープの使用が必須であった。またこれらのビスメタル試薬は比較的高価であり、合成するとなると手間を要するため、これらの問題点を一挙に解決すべく、入手容易でかつ安価な試薬を用いたカルボキシル化の開発を目指し検討を行った。その結果、常圧(1 atm)の二酸化炭素ガス雰囲気下、アルデヒドから容易に調製されるN,O-アセタールに対し、ルイス酸としてBF_3・OEt_2を、一電子還元剤としてマンガン、添加剤としてLiClを作用させることで、対応するα-アミノ酸誘導体が高収率で得られることがわかった。本カルボキシル化反応では中間体としてα-アミノマンガン種が生成していることが示唆されている。LiClの添加は必須であり、本添加によりα-アミノマンガン種の生成が促進されると同時に、その求核性が増し二酸化炭素への付加反応が促進されたと考えられる。BF_3・OEt_2、Mn、LiClはいずれも安価でしかも低毒性な試薬であり、しかも本カルボキシル化は常圧の二酸化炭素雰囲気下で進行するため、実用的な反応であるといえる。穏和な条件下で反応が進行しα-アミノ酸が得られることがわかったので、現在光学活性なα-アミノ酸の合成に向けて検討を行っている。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] One-Pot Synthesis of α-Amino Acids from CO_2 Using a Bismetal Reagent with Si-B Bond2012

    • Author(s)
      ita, Jianyang Chen, Masumi Sugawara, Yo
    • Journal Title

      Organic Lettes

      Volume: 14 Issue: 24 Pages: 6202-6205

    • DOI

      10.1021/ol302952r

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 二酸化炭素とN, O-アセタールを用いた還元的カルボキシル化によるα-アミノ酸の化学合成2014

    • Author(s)
      陳 建揚, 美多 剛, 佐藤 美洋
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本市)
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] α-Amino Acid Synthesis from Carbon Dioxide via α-Amino Manganese Species2013

    • Author(s)
      陳 建揚, 美多 剛, 佐藤 美洋
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry
    • Place of Presentation
      東大寺ミュージアム(奈良県)
    • Year and Date
      2013-07-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 二酸化炭素ガスとビスメタル化合物を用いたα-アミノ酸のワンポット合成2013

    • Author(s)
      陳 建揚, 菅原 真純, 美多 剛, 佐藤 美洋
    • Organizer
      第103回有機合成シンポジウム2013年【春】
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(東京都港区)
    • Year and Date
      2013-06-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] α-アミノメタル種と二酸化炭素を用いたα-アミノ酸の合成法の開発2013

    • Author(s)
      陳建揚, 美多剛, 佐藤美洋
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] One-Pot Synthesis of N-Boc-α-Amino Acids from CO_2 Using Silylborane and CsF2012

    • Author(s)
      Jianyang Chen, Masumi Sugawara, Tsuyoshi Mita, Yoshihiro Sato
    • Organizer
      The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Rihga Royal Hotel (Kyoto)
    • Year and Date
      2012-11-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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