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Development of highly reactive and stereoselective catalytic reaction toward formation and introduction of 4 membered ring

Research Project

Project/Area Number 20K06976
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionMusashino University

Principal Investigator

Shigehisa Hiroki  武蔵野大学, 薬学部, 講師 (60612471)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords創薬化学 / 有機合成化学 / 有機化学
Outline of Research at the Start

申請者はコバルト触媒、2,4,6-トリメチル-N-フルオロピリジニウム塩、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン」の三種を組み合わせることによって、アルケン部位からカチオン種を位置選択的に作り出し、同一分子内の官能基による求核反応が進行することを見出している。
本研究では「(A) 4員環構築反応」および「(B) 4員環ビルディングブロックとアルケンの連結反応」を新たに開発し、さらに「(C) キラルコバルト触媒を用いた4員環生成物の立体制御」まで実現する.

Outline of Final Research Achievements

This research focuses on the development of new methodologies for constructing four-membered ring structures, expanding the promising chemical space for drug discovery. We primarily concentrated on synthesizing oxetanes and azetidines, achieving the capability to construct multiple novel four-membered ring building blocks. Through the optimization of reaction conditions, the yield of oxetane synthesis improved from an initial 42% to 90%. Additionally, we are pursuing research on stereoselective synthesis using chiral cobalt catalysts. If successful, this approach will contribute significantly to the synthesis of optically active compounds in pharmaceutical development, addressing a critical need for more efficient drug production processes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究による4員環構造の合成法の開発は、医薬品開発における新規化合物の探索と合成の効率化を可能にする。特に、高い収率でのオキセタン合成技術は、溶解性と代謝安定性を兼ね備えた化合物の設計に寄与し、創薬の選択肢を広げることが期待される。また、キラルコバルト触媒を使用した立体制御技術の進展は、光学活性化合物の合成に新たな道を開く可能性があり、これは創薬だけでなく、化学合成の基本的な理解を深める上でも大きな意義がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Constructing Four-Membered Heterocycles by Cycloisomerization2023

    • Author(s)
      Ayami Osato, Takashi Fujihara, and Hiroki Shigehisa
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 13 Issue: 7 Pages: 4101-4110

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c06404

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環化異性化反応による4員環複素環の構築法2023

    • Author(s)
      大里 彩水、藤原 隆司、重久 浩樹
    • Organizer
      日本化学会第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] アルケニルチオエステルのハロ環化反応2023

    • Author(s)
      三枝鈴南子、重久浩樹
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] MHAT/RPCを基盤にした複素環合成2021

    • Author(s)
      重久浩樹
    • Organizer
      第65回日本薬学会関東支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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