自己組織化によりビルドアップされる高次構造不斉触媒の機能開拓

• Project/Area Number: 20037014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 金井 求 The University of Tokyo, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (20243264)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 高核不斉触媒 / 高次構造 / 不斉プロトン化 / エノラート / 求核剤活性化 / 連続反応 / シアノ共役付加 / 医薬合成 / 多核不斉触媒 / シアノ化 / 共役付加 / 触媒的不斉反応 / Diels-Alder反応 / バリウム / タミフル

Research Abstract

錯体高次構造の設計を意図して合成した不斉配位子と希土類金属から構築される不斉触媒が、エノールシリルエーテルの不斉プロトン化反応を高いエナンチオ選択性で促進することを見出した。反応機構解析研究から、活性な不斉触媒はペンタメタリックの複核錯体であり、エノールシリルエーテルを金属交換を経て希土類エノラートとして活性化するとともに、触媒内に存在するプロトンが活性化されたエノラートと反応することにより反応が進行していることを明らかとした。この反応機構をもとに、シアノ共役付加反応を契機とする希土類エノラート生成を組み込んだ、連続的シアノ化-不斉プロトン化反応を開発した。本反応を用いることで、医薬合成のキラルビルディングブロックとして汎用性の高いコハク酸誘導体を一般性高く、容易に合成できるようになった。

Research Products

• [Journal Article] Catalytic Asymmetric Total Synthesis of ent-Hyperforin (2010)
  • Author(s): Shimizu, Y., Shi, S.-L., Ususda, H., Kanai, M., Shibasaki, M.
  • Journal Title: Angew.Chem., Int.Ed. 49 Pages: 1103-1106
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two Methods for Catalytic Generation of Reactive Enolates Promoted by a Chiral Poly Gd Complex : Application to Catalytic Enantioselective Protonation Reactions (2009)
  • Author(s): Morita, M., Drouin, L., Motoki, R, Kimura, Y., Fujimori, I., Kanai, M., Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 3858-3859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Synthesis of Immobilized Tamiflu Analog on Resin for Affinity Chromatography (2009)
  • Author(s): Kimura, Y., Yamatsugu, K., Kanai, M., Echigo, N., Kuzuhara, T., Shibasaki, M.
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. 50 Pages: 3205-3208
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enantioselective Synthesis of SM-130686 Based on the Development of Asymmetric Cu(I)F Catalysis To Access 2-Oxindoles Containing a Tetrasubstituted Carbon (2009)
  • Author(s): Tomita, D., Yamatsugu, K., Kanai, M., Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 6946-6948
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An alternative synthesis of Tamiflu^<(R)> : a synthetic challenge and the identification of a ruthenium-catalyzed dihydroxylation route (2009)
  • Author(s): Yamatsugu, K., Kanai, M., Shibasaki, M.
  • Journal Title: Tetrahedron 65 Pages: 6017-6024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nucleophile Generation via Decarboxylation : Asymmetric Construction of Contiguous Trisubstituted and Quaternary Stereocenters through a Cu(I)-Catalyzed Decarboxylative Mannich-Type Reaction (2009)
  • Author(s): Yin, L., Kanai, M., Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 9610-9611
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Catalytic Asymmetric Synthesis of Chiral Tertiary Organoboronic Esters through Conjugate Boration of β-Substituted Cyclic Enones (2009)
  • Author(s): Chen, I.-H., Yin, L., Itano, W., Kanai, M., Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 11664-11665
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent Progress in Asymmetric Bifunctional Catalysis Using Multimetallic Systems (2009)
  • Author(s): Shibasaki, M., Kanai, M., Matsunaga, S., Kumagai, N.
  • Journal Title: Acc.Chem.Res. 42 Pages: 1117-1127
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Synthesis of Tamiflu by Using a Barium-Catalyzed Asymmetric Diels-Alder-Type Reaction (2009)
  • Author(s): Yamatsugu, K. ; Yin, L. ; Kamijo, S. ; Kimura, Y. ; Kanai, M. ; Shibasaki, M.
  • Journal Title: Angew. Chem., Int. Ed. 48 Pages: 1070-1076
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthetic Strategies for Oseltamivir Phosphate (2008)
  • Author(s): M. Shibasaki and M. Kanai
  • Journal Title: Eur. J. Org. Chem. Pages: 1839-1850
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Catalytic Enantioselective Conjugate Addition of Cyanide to Enones (2008)
  • Author(s): Tanaka, Y. ; Kanai, M. ; Shibasaki, M.
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. 130 Pages: 6072-6073
  • NAID: 10021085138
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Catalytic Conjugate Addition of Cyanide to Enones : Cooperative Catalysis of Ni(0) and Gd(OTf)_3 (2008)
  • Author(s): Tanaka, Y. ; Kanai, M. ; Shibasaki, M.
  • Journal Title: Synlett Pages: 2295-2298
  • Peer Reviewed
• [Presentation] タミフル耐性インフルエンザウイルスにも有効な医薬リード創出 (2010)
  • Author(s): 金井求、山次健三、Chris Studte、杜〓、柴崎正勝
  • Organizer: 第2回グローバルCOE「疾患のケミカルバイオロジー」リトリート
  • Place of Presentation: 大磯プリンスホテル
• [Presentation] Hyperforin の触媒的不斉全合成研究 (2010)
  • Author(s): 清水洋平、施世良、臼田裕之、金井求、柴崎正勝
  • Organizer: 第2回グローバルCOE「疾患のケミカルバイオロジー」リトリート
  • Place of Presentation: 大磯プリンスホテル
• [Presentation] 銅(I)触媒を用いたα二置換βヒドロキシアミノ酸の触媒 (2010)
  • Author(s): 坂岡俊祐, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] 脱炭酸による求核種生成:触媒的不斉マンニッヒ型反応による連続三置換・四置換不斉炭素中心の構築 (2010)
  • Author(s): 殷亮, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] R207910の不斉全合成 (2010)
  • Author(s): 嵯峨裕, 元木理絵, 槇野早恵, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] Levocabastine の触媒的不斉合成研究 (2010)
  • Author(s): 王建一, 殷亮, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] 効率的な糖類合成を指向した新規反応の開発 (2010)
  • Author(s): 木村康明, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] β-二置換α,β-不飽和カルボニル化合物に対する触媒的不斉シアノ共役付加反応の開発 (2010)
  • Author(s): 田中雄太, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] β-二置換環状エノンの共役ホウ素化反応によるキラル三級ボロン酸エステルの触媒的不斉合成 (2010)
  • Author(s): 陳宜宏, 殷亮, 板野航, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] Hyperforin の触媒的不斉全合成 (2010)
  • Author(s): 清水洋平, 施世良, 臼田裕之, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] タミフル耐性インフルエンザウイルスに対する新規医薬品候補化合物の論理的設計 (2010)
  • Author(s): 山次健三, STUDTE Christopher, YAO Du, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] モジュール型キラルホスフィンの創成:銅(I)触媒によるケトンのアリル化、プロパルギル化反応への応用 (2010)
  • Author(s): 施世良, 徐利文, 生長幸之助, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第130回年会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] キラル銅触媒による求核剤活性化を基軸とする不斉触媒反応 (2009)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 日本化学会第3回関東支部大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学、東京
  • Year and Date: 2009-09-03
• [Presentation] Higher-Order Asymmetric Multimetallic Catalysts : Mimic of Biological Systems and Beyond (2009)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: The 4th International Conference of Concerto Catalysis
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Sapporo
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] New Paradigm in Asymmetric Cu(I) Catalysis (2009)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: Rising Organic Chemists in Catalysis(ROCCAT)
  • Place of Presentation: Munster, Germany
  • Year and Date: 2009-06-20
• [Presentation] ハードアニオン共役1価銅塩の不斉触媒としての有用性 (2009)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 協奏機能触媒第7回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学・東京
  • Year and Date: 2009-06-20
• [Presentation] タミフル^[○!R]の触媒的不斉合成 (2009)
  • Author(s): 山次健三, 殷亮, 上條真, 木村康明, 金井求, 柴崎正勝
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2009-03-26
• [Presentation] New Paradigm in Asymmetric Cu(I) Catalysis (2009)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: ACP Lectureship Award in Thailand
  • Place of Presentation: Chulabhorn Research Institute(CRI), Chulalongkorn University, Mahidol University, Burapha University
• [Presentation] Hyperforin の触媒的不斉全合成研究 (2009)
  • Author(s): 清水洋平、施世良、臼田裕之、金井求、柴崎正勝
  • Organizer: 第35回反応と合成の進歩シンポジウム
  • Place of Presentation: 金沢市文化ホール
• [Presentation] Catalytic Asymmetric Synthesis of Oseltamivir Phosphate Directing toward Its Stable Worldwide Supply (2008)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: Japan-China Joint Medical Workshop on Drug Discoveries and Therapeutics 2008
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2008-09-29
• [Presentation] The Catalytic Asymmetric Synthesis of Tamiflu^[○!R] (2008)
  • Author(s): Kenzo Yamatsugu, Liang Yin, Shin Kamijo, Yasuaki Kimura, Motomu Kanai, Masakatsu Shibasaki
  • Organizer: 17th International Conference on Organic Synthesis
  • Place of Presentation: 韓国大田
  • Year and Date: 2008-06-26
• [Presentation] 不斉触媒の高次機能化 (2008)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 第4回特定領域研究「協奏機能触媒」公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2008-06-13
• [Presentation] シアノ基のエノンに対する触媒的不斉共役付加反応 (2008)
  • Author(s): 田中雄太、金井求、柴崎正勝
  • Organizer: 第25回希土類討論会
  • Place of Presentation: 東京
• [Book] Catalytic Enantioselective Synthesis of α,α-Disubstituted Amino Acids : The Strecker Reaction of Ketimines Using Chiral Poly-Gadolinium Complexes in Asymmetric Synthesis and Application of α-Amino Acids (2009)
  • Author(s): Shibasaki, Kanai
  • Publisher: ACS Symposium Series
• [Book] Organic Reactions (2008)
  • Author(s): Shibasaki, M. ; Kanai, M. ; Mita, T.
  • Total Pages: 117
  • Publisher: Wiley
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許 (2010)
  • Inventor(s): 柴崎正勝、金井求、嵯峨裕
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学
  • Industrial Property Number: 2010-032891
  • Filing Date: 2010-02-17
• [Patent(Industrial Property Rights)] シクロヘキセンカルボン酸エステル化合物の製造方法 (2009)
  • Inventor(s): 柴崎正勝、金井求、山次健三
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学総長
  • Industrial Property Number: 2009-063877
  • Filing Date: 2009-03-17