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触媒の多様性を利用した重奏的連続反応の開発と創薬への応用

Research Project

Project/Area Number 22K06498
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 InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

矢倉 隆之  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (70220126)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords触媒 / 多様性 / 重層的 / 連続反応 / 創薬 / SDGs
Outline of Research at the Start

薬学分野でのSDGs達成のためのグリーンケミストリーを推進するために、「環境調和型」で「簡便な」反応であるロジウム触媒反応の新規反応を開発して触媒の多様性を広げ、反応の重奏化による連続反応の開発さらに天然物合成・創薬化学へ展開する。
本目的に向け、1)N-イリド形成転位反応の位置および立体選択性の制御、2)2 価ロジウムの多様反応性を利用した連続触媒反応の開発、3)生物活性天然物の合成と創薬化学研究への展開 に着手する。

Outline of Annual Research Achievements

薬学分野でのSDGs達成のためのグリーンケミストリーの推進に向け,「環境調和型」で「簡便な」ロジウム触媒反応の新規反応を開発して触媒の多様性を広げ,反応の重奏化による連続反応の開発,さらに天然物合成・創薬化学へ展開することを目的とする。
本目的に向け,次の研究を行った。
1)N-イリド形成転位反応の位置および立体選択性の制御と2,2-二置換窒素環構築:2位に種々のアルキル置換基を持つ2-(N,N―ジアリルアミノエチル ジアゾアセトアセタートの2価の銅触媒を用いるN-イリド形成転位反応は速やかに進行し,N-イリドの生成後アリル基が転位したモルホリン生成物が得られたが,生成物はモルホリン3,5位の立体異性体の混合物であり,立体選択性はほとんど見られず,ほぼ1対1であった。4位に種々のアルキル置換基を持つ4-(N,N―ジアリルアミノ―1-ジアゾ-2-オキソブタンの合成は基質展開性が低く,現在多様な基質合成への展開を検討中である。
2)2 価ロジウムの多様反応性を利用した連続触媒反応の開発と創薬化学的生物活性天然物の合成:分子内にO-アリル基とスルファメート基を持つジアゾ化合物を酢酸ロジウム(II)と反応させたのち,ジアセトキシヨードベンゼンを反応系に加えると,2 価ロジウムが重層的に働き,まずはロジウム触媒O-イリド形成転位反応が進行し,さらにジアセトキシヨードベンゼンと残存する2 価ロジウムにより発生したニトレノイドによるロジウム触媒N-H挿入反応が連続的に進行し,スピロN,O-アセタール化合物が得られた。この反応を利用して,抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン環部の合成をおこなった。しかし,工程数が多くなったので,2 価ロジウムによるO-イリド形成転位反応とヨードアレーン触媒による酸化的開裂反応を利用した,より工程数のすくないフラン部合成を展開中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規な連続的ロジウム触媒O-イリド形成転位反応-N-H挿入反応を開発し,抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン幹部の合成をおこなった。また,ロジウム触媒O-イリド形成転位反応とヨードアレーン触媒酸化的開裂反応の連続使用による新規合成法の開発にめどが立ち,抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン環部の合成さらに全合成達成が期待できる。

Strategy for Future Research Activity

ロジウム触媒O-イリド形成転位反応とヨードアレーン触媒酸化的開裂反応の連続使用による抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン環部の合成さらに全合成を目指す。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 8-Iodoisoquinolinone, a Conformationally Rigid Highly Reactive 2-Iodobenzamide Catalyst for the Oxidation of Alcohols by Hypervalent Iodine2024

    • Author(s)
      Yakura Takayuki、Fujiwara Tomoya、Asakubo Kanna、Perumalla Hema Naga Lakshmi、Uzu Mitsuha、Okitsu Takashi、Kasama Kengo、Nambu Hisanori
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 72 Issue: 2 Pages: 234-239

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00887

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2024-02-27
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  • [Journal Article] Efficient and Environmentally Benign Oxidative Cleavage of Pyrrolidine-2-methanols to γ-Lactams Using 2-Iodobenzamide as a Catalyst and Oxone2024

    • Author(s)
      Perumalla Hema Naga Lakshmi、Fujiwara Tomoya、Okada Maki、Asakubo Kanna、Okitsu Takashi、Kasama Kengo、Nambu Hisanori、Yakura Takayuki
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 72 Issue: 1 Pages: 75-79

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00742

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2024-01-17
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    • Author(s)
      Okitsu Takashi、Shinohara Yoshiki、Luo Haoran、Hatano Manabu、Yakura Takayuki
    • Journal Title

      Chemistry, An Asian Journal

      Volume: 19 Issue: 4

    • DOI

      10.1002/asia.202301031

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    • Author(s)
      Okitsu Takashi、Yoshikawa Takeshi、Morohashi Mai、Aoki Kokoro、Yakura Takayuki、Sakata Ken、Hatano Manabu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 26 Issue: 8 Pages: 1652-1656

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.4c00123

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    • Author(s)
      Onuki Yuta、Yamazaki Koga、Masuda Yuto、Yakura Takayuki、Nambu Hisanori
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: - Issue: 15 Pages: 2536-2544

    • DOI

      10.1002/adsc.202300021

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      Kasama Kengo、Koike Yuta、Dai Haoyang、Yakura Takayuki
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 25 Issue: 35 Pages: 6501-6505

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c02211

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    • Author(s)
      Nambu Hisanori、Amano Ryoya、Tamura Takafumi、Yakura Takayuki
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 364 Issue: 14 Pages: 2422-2428

    • DOI

      10.1002/adsc.202200115

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      日本薬学会第144年会
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      麻窪栞名、宇津三葉、Hema Naga Lakshmi Perumalla、藤原朋也、南部寿則、沖津貴志、笠間建吾、矢倉隆之
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  • [Presentation] 脱芳香族的ヨード環化/Diels-Alder反応による多環式ピロリジン骨格の構築2023

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      沖津貴志、斎藤ひかる、矢倉隆之
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      第52回複素環化学討論会
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      笠間建吾、小池悠太、戴浩陽、矢倉隆之
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    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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