| Project/Area Number |
23K06027
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
小谷 俊介 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 教授 (50551280)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | カルボン酸 / ホスフィンオキシド / 有機化学 / 触媒的不斉合成 / 有機触媒 / 共役付加反応 / 含窒素複素環 / 不斉合成 / カルボン酸誘導体 / 化学選択性 |
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| Outline of Research at the Start |
カルボン酸およびその誘導体は、生体構成成分や生物活性物質などに認められる薬学研究ならびに有機合成化学において不可欠な官能基です。しかしながら、これらの化合物は、固有の酸性水素の存在によりこれまで直截的かつ触媒的不斉官能基化に関する検討が敬遠されてきました。一方で、酸化・還元 反応や、保護・脱保護などの工程を限局する高効率的分子変換の需要の高まりにより、無保護カルボン酸誘導体の触媒的不斉官能基化も実現されるべき課題の1つです。そのような背景の下、本研究では安価なケイ素試薬と有機分子触媒を利用することで様々な無保護カルボン酸の直截的かつ触媒的不斉反応の開発を目指します。
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度（2023年度）は、独自に開発したカルボン酸およびイミドの活性化に基づく求核剤を様々な求電子剤に適用し、いくつかの反応開発を進めました。まず、カルボン酸求核剤に対してイサチン誘導体を作用させると、対応する生成物が高収率かつ高立体選択的に得られることを見出し、得られた生成物の立体配置をX線結晶構造解析により決定しました。現在、基質適用範囲の検証や誘導化を行い本反応の有用性を明確にすることを目指しています。この他に、新規にカルボン酸誘導体としてエステルの活性化に関する検討を行い、クロトン酸誘導体とケトンのアルドール反応が良好に進行することを見出しました。これらの２つの基質の触媒的不斉交差アルドール反応の例はなく、本研究の現在、立体選択性の改善を目指した検討を進めています。カルボン酸を求核剤とする新規反応を探索した結果、不斉共役付加反応が非常に高いエナンチオ選択性にて進行することを明らかとしました。本反応で得られた反応性は従来の反応とは異なるものであり、カルボン酸求核剤の特徴となる実験結果であると考えています。さらに、四塩化ケイ素から光照射によって、ラジカルが生じることを見出したため、四塩化ケイ素をラジカル源とする反応開発にも展開しています。
本年度は査読付き論文こそありませんでしたが、14件（口頭発表５件、ポスター発表９件）の学会発表を具体的な研究成果としてそれぞれ公表し、コロナ禍以前と同程度の研究発表をすることができました。以上のことから、初年度（2023年度）は研究活動を大きく停滞させることなく、研究計画を遂行することができたと判断しました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度（2023年度）は、独自に開発したカルボン酸とカルボン酸誘導体の活性化を基盤として、いくつかの触媒的不斉反応を見いだすことに成功し、次年度につながる有益な研究成果を多く得ることができました。これらは、当初計画していた3つの課題のうちの１つに該当し、研究課題全体として大きな進捗を得ることができたと考えています。その一方で、本年度、他のカルボン酸誘導体の活性化に関する検討については、これらの検討に多くの時間を割いたため期待した以上の成果を得ることができませんでした。そのため、次年度はこの課題に焦点を当て進めていく必要があると考えています。
以上の研究成果を総合的に判断し、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えています。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き当初の研究実施計画に従い、本研究活動を推進します。初年度（2023年度）に得られた有望な結果を中心に本研究課題の基盤を固めることに加えて、カルボン酸誘導体の活性化に関する網羅的な検討を行い、官能基選択性などを確認し、より有用かつユニークな分子骨格構築法の開発にも着手します。すなわち、2024年度は、初年度に得られた知見の可能性を最大限に拡張することを目指します。一方、初年度に十分な検討ができなかった項目にも速やかに着手していきます。研究成果としても初年度の研究成果がまとまりつつあるため、これらの研究成果の積極的な公表にも努めていきます。
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