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メソポーラスシリカの特性を活用する新規反応の開発とその応用

Research Project

Project/Area Number 14J05924
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

杉山 公二  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsメソポーラスシリカ / 動的光学分割
Outline of Annual Research Achievements

近年、メソポーラスシリカ (MPS)の細孔内に金属を固定化した触媒がいくつか報告されているが、主に金属の担持利用に限られ、MPSの化学特性を利用した研究はほとんどない。ごく最近、筆者は細孔内径約3 nmのMPS内部にバナジウム触媒を固定化した新規触媒V-MPS3を合成し、これとリパーゼを併用する動的光学分割 (DKR) 法を開発した[Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3654-3658]。V-MPS3は狭い極性反応場を形成し、また、水酸基を化学選択的に脱離させる機能を有することを見出した。そこで本研究では、これらMPSの未開拓な特性を詳細に調べ、積極的に利用した新規反応開発とその応用研究を行う。
平成27年度の研究実施計画に基づき以下の結果を得た。
(1) 一般的にラセミ体アルコールのリパーゼ触媒光学分割で導入されるアシル基は後の反応工程の途中で除去され、利用されることはほとんどない。そこで本研究では、申請者が以前開発したリパーゼ/V-MPS3複合触媒を用いるDKRで導入されるアシル基を分子内Diels-Alder反応に活用して、多環状分子の不斉構築することを計画した。ジエン構造を有するラセミ体アルコールとジエノフィル構造を有するアシルドナーを用いてリパーゼ/V-MPS3複合触媒DKRを行い、生成する光学活性エステルをV-MPS3により触媒される分子内Diels-Alder反応を行う検討を行った。その結果、三重結合を持つアシルドナーやフェニルスルフォニル基を持つアシルドナーが目的に適うことを見出した。これによって、DKRとDiels-Alder反応が順次し、多環状分子が得られることが分かった。
(2) 上述した多環状分子の不斉構築法を天然化合物の不斉合成に応用した。その結果、14工程の変換を経て(-)-himbacineの不斉合成を達成した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Spatial effects of oxovanadium-immobilized mesoporous silica on racemization of alcohols and application in lipase-catalyzed dynamic kinetic resolution2016

    • Author(s)
      Koji Sugiyama, Yasuhiro Oki, Shinji Kawanishi, Katsuya Kato, Takashi Ikawa, Masahiro Egi and Shuji Akai
    • Journal Title

      Catalysis Science & Technology

      Volume: 24 Issue: 13 Pages: 5023-5030

    • DOI

      10.1039/c6cy00257a

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Development of new reactions by utilizing unique features of mesoporous silicas and their synthetic applications2015

    • Author(s)
      杉山公二
    • Organizer
      第6回大津会議
    • Place of Presentation
      大津プリンスホテル
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Lipase/vanadium combo catalyzed dynamic kinetic resolution by utilizing unique nanospaces of mesoporous silicas2014

    • Author(s)
      Koji Sugiyama, Shinji Kawanishi, Yasuhiro Oki, Shuji Akai
    • Organizer
      Active Enzyme Molecule 2014
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2014-12-17 – 2014-12-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バナジウム担持メソポーラスシリカの細孔径がラセミ化に及ぼす影響とその応用2014

    • Author(s)
      杉山 公二, 川西 真司, 大木 康寛, 赤井 周司
    • Organizer
      反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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