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Development of Chemoselective Sterically Congested Cross Coupling Reaction

Publicly Offered Research

Project AreaPrecise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions
Project/Area Number 18H04263
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

矢崎 亮  九州大学, 薬学研究院, 助教 (70635812)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsラジカル / 非天然型α-アミノ酸 / 連続四置換炭素 / 銅 / Schiff塩基 / 中分子ペプチド / 安定ラジカル / 立体障害 / クロスカップリング / アミノ酸 / ペプチド / 脱水素型 / アルキル化 / ブロモエステル / 炭化水素 / 化学選択性
Outline of Annual Research Achievements

創薬分野において低分子と抗体の特徴を有したペプチド、中でも非天然型α-アミノ酸を有する特殊ペプチドは次世代型医薬品として期待されている。非天然型α-アミノ酸の中でも、これまでに脂溶性やコンフォメーションの安定化、ペプチダーゼによる分解を精密に制御可能な四置換炭素含有アミノ酸の合成法が報告されている。一方、さらなる脂溶性増大やペプチダーゼ抵抗性等による創薬化学分野に構造的多様性をもたらすことが期待される極度の立体障害を有するα,β-連続四置換炭素を有する非天然型α,β-アミノ酸は、合成例が乏しく効率的な合成法が確立されていない。我々はこれまでに、ラジカル型反応を指向した化学選択的クロスカップリング反応の開発研究を行なっている。本反応では鉄触媒存在下、酸化剤としてDTBPを用いることで良好な収率で四置換炭素構築型のクロスカップリング反応が進行し、アズラクトンの二量化体を経由するため、カップリングパートナーであるアシルイミダゾールを過剰量用いることなく高収率で目的物を得ることが可能である。我々は広範な一般性を示すアミノ酸由来のラジカルプラットフォーム技術を確立すべく、アミノ酸Schiff塩基に着目した。アミノ酸Schiff塩基のカップリングパートナーとしてα-ブロモエステルを用いて初期検討を行なった結果、銅触媒を用いた際に高収率で目的物得ることに成功した。本反応ではこれまで合成困難であった多様な炭素骨格を有するα,β-連続四置換炭素を有する非天然型α-アミノ酸誘導体を合成することが可能である。さらに本反応では、α位以外にも不活性β位に炭素ー炭素結合を形成可能であり、三成分反応への展開も行っており多種多様な四置換炭素を有する非天然α-アミノ酸を合成法を確立している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (44 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (36 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Chemoselective Catalytic α-Oxidation of Carboxylic Acids: Iron/Alkali Metal Cooperative Redox Active Catalysis2020

    • Author(s)
      Tanaka Tsukushi、Yazaki Ryo、Ohshima Takashi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 142 Issue: 9 Pages: 4517-4524

    • DOI

      10.1021/jacs.0c00727

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amino Acid Schiff Base Bearing Benzophenone Imine As a Platform for Highly Congested Unnatural a-Amino Acid Synthesis2020

    • Author(s)
      Matsumoto, Y.; Sawamura, J.; Murata, Y.; Nishikata, T.; Yazaki, R.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 142 Issue: 18 Pages: 8498-8505

    • DOI

      10.1021/jacs.0c02707

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thionoesters as 1,2-Dipolarophiles for [4+2] Cycloaddition with Cyclobutanones2019

    • Author(s)
      Matsumoto, Y.; Tsuji, T.; Nakatake, D.; Yazaki, R.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: - Issue: 7 Pages: 1071-1074

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900156

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MECHANISTIC INSIGHT INTO CATALYTIC AEROBIC CHEMOSELECTIVE α-OXIDATION OF ACYLPYRAZOLES2019

    • Author(s)
      Taninokuchi, S.; Yazaki, R.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: - Issue: 2 Pages: 906-906

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)58

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      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent strategic advances for the activation of benzylic C?H bonds for the formation of C?C bonds2019

    • Author(s)
      Yazaki Ryo、Ohshima Takashi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 60 Issue: 45 Pages: 151225-151225

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2019.151225

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cross-Dehydrogenative Coupling of Carbonyls for Heterocycle Synthesis2019

    • Author(s)
      Yazaki Ryo、Ohshima Takashi
    • Journal Title

      Heterocycles via Cross Dehydrogenative Coupling

      Volume: - Pages: 213-229

    • DOI

      10.1007/978-981-13-9144-6_6

    • ISBN
      9789811391439, 9789811391446
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strategy for Catalytic Chemoselective Cross-Enolate Coupling Reaction via a Transient Homocoupling Dimer2018

    • Author(s)
      Tanaka, T.; Tanaka, T.; Tsuji, T.; Yazaki, R.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 20 Issue: 12 Pages: 3541-3544

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01313

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemoselective Catalytic Dehydrogenative Cross-Coupling of 2-Acylimidazoles: Mechanistic Investigations and Synthetic Scope2018

    • Author(s)
      Tanaka Tsukushi、Hashiguchi Kayoko、Tanaka Takafumi、Yazaki Ryo、Ohshima Takashi
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 8 Issue: 9 Pages: 8430-8440

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b02361

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  • [Presentation] 化学選択性の精密制御のための触媒反応開発2020

    • Author(s)
      矢崎亮
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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    • Invited
  • [Presentation] ラジカル機構によるカルボン酸の触媒的α-酸化反応2020

    • Author(s)
      田中津久志、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] 触媒的酸化的クロスカップリング反応を用いたα、β-連続四置換炭素含有α-アミノ酸の合成2020

    • Author(s)
      橋口佳代子、吉田真奈、池田哲、田中津久志、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] αーアミノ酸誘導体のβ位アミノ化反応の開発2020

    • Author(s)
      田渕友梨、矢崎亮、大嶋孝志
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      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] The Utility of Thionoesters as 1,2-Dipolarophile for Cycloaddition Reactions2019

    • Author(s)
      ohei Matsumoto, Daiki Nakatake, Taro Tsuji, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 27th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Catalytic Oxidative α-Benzylation of Carboxylic Acid Equivalents2019

    • Author(s)
      Tsukushi Tanaka, Kayoko Hashiguchi, Takafumi Tanaka, Ryo Yazaki and Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Hybrid Catalysis
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酸素雰囲気下におけるアミノ酸誘導体の触媒的脱水素型クロスカップリ ング反応の開発2019

    • Author(s)
      辻 汰朗、田中尊書、田中津久志、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acylpyrazole as Carboxylic Acid Equivalent Platform for Chemoselective Catalysis2019

    • Author(s)
      Ryo Yazaki, Seiya Taninokuchi, Keisuke Tokumasu, Tsukushi Tanaka and Takashi Ohshima
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC-27)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カルボン酸等価体の触媒的酸化的α-ベンジル化反応2019

    • Author(s)
      田中津久志、橋口佳代子、田中尊書、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      第36回有機合成化学セミナー
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Sterically Congested Cross Coupling Reaction for Amino Acid Synthesis2019

    • Author(s)
      Ryo Yazaki,1 Yohei Matsumoto, Jun Sawamura, Yumi Murata, Takashi Nishikata, and Takashi Ohshima
    • Organizer
      第66回有機金属化学討論会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 触媒的酸化的クロスカップリング反応を用いたα,β-連続四置換炭素含有α-アミノ酸の合成2019

    • Author(s)
      橋口佳代子、吉田真奈、池田哲、田中津久志、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
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  • [Presentation] ラジカルクロスカップリングによるα,β-連続四置換炭素含有非天然型α-アミノ酸の合成2019

    • Author(s)
      松本洋平、澤村淳、村田祐美、西形孝司、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      第116回有機合成シンポジウム2019年【秋】
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  • [Presentation] 酸素雰囲気下におけるアミノ酸誘導体の触媒的脱水素型クロスカップリング反応の開発2019

    • Author(s)
      辻汰朗、田中尊書、田中津久志、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
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  • [Presentation] ラジカルクロスカップリングによるα,β-連続四置換炭素含有非天然型α-アミノ酸の合成2019

    • Author(s)
      松本洋平、澤村淳、村田祐美、西形孝司、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
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  • [Presentation] Catalytic α-Oxidation of Carboxylic Acids via Radical Process2019

    • Author(s)
      Tsukushi Tanaka, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
    • Organizer
      International Joint Symposium on Synthetic Organic Chemistry
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  • [Presentation] Chemoselective Catalytic α-Oxidation of Carboxylic Acids2019

    • Author(s)
      Tsukushi Tanaka, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 2nd Japan Germany Singapore Trilateral Symposium on Precision Synthesis and Catalysis and 4th International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radical Cross-Coupling of Amino Acid Schiff Bases for Highly Congested Unnatural α-Amino Acid Synthesis2019

    • Author(s)
      Yohei Matsumoto, Jun Sawamura, Yumi Murata, Takashi Nishikata, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 2nd Japan Germany Singapore Trilateral Symposium on Precision Synthesis and Catalysis and 4th International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] チオノエステルとシクロブタノンの[4+2]環化付加反応によるテトラヒドロチオピランの合成2019

    • Author(s)
      松本洋平、中武大貴、辻汰朗、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
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  • [Presentation] 低級エステルを原料とした化学反応開発2018

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      中武大貴、松本洋平、横手友紀、松嶋義正、矢崎亮、大嶋孝志
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      第16回次世代を担う有機化学シンポジウム
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  • [Presentation] カルボン酸等価体の触媒的酸化的α-ベンジル化反応2018

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      田中津久志、橋口佳代子、田中尊書、矢崎亮、大嶋孝志
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      第28回万有福岡シンポジウム
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  • [Presentation] β-C-H Amination of α-Amino Acid Derivatives2018

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      Yuri Tabuchi, Seiya Taninokuchi, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
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      創薬懇話会2018
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  • [Presentation] チオノエステルとDAシクロプロパンの触媒的[3+2]環化付加反応によるテトラヒドロチオフェンの合成2018

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      松本洋平、中武大貴、矢崎亮、大嶋孝志
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      第55回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] Efficient use of lower ester compounds: Catalytic transesterification and cycloaddition2018

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      Daiki Nakatake, Yohei Matsumoto, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
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      256th American Chemical Society National Meeting & Exposition
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  • [Presentation] Catalytic Oxidative α-Benzylation of Carboxylic Acid Equivalents2018

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      Tsukushi Tanaka, Kayoko Hashiguchi, Takafumi Tanaka, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
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      4th International Symposium on C-H Activation (ISCHA-4)
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  • [Presentation] チオノエステルとDAシクロプロパンの触媒的[3+2]環化付加反応によるテトラヒドロチオフェンの合成2018

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      松本洋平、中武大貴、矢崎亮、大嶋孝志
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      第30回若手研究者のためのセミナー
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      松本洋平、中武大貴、矢崎亮、大嶋孝志
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      松本洋平、中武大貴、矢崎亮、大嶋孝志
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      第35回有機合成化学セミナー
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      矢崎亮、谷之口誠也、徳益圭祐、大嶋孝志
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  • [Presentation] 化学選択性の精密制御のための触媒反応設計2018

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      矢崎亮
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      第2回 産総研化学研究シンポジウム
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  • [Presentation] チオノエステルと DA シクロプロパンの触媒的 [3+2] 環化付加反応による テトラヒドロチオフェンの合成2018

    • Author(s)
      松本洋平、中武大貴、矢崎亮、大嶋孝志
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      第44回反応と合成の進歩シンポジウム
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      田中津久志,橋口佳代子,田中尊書,矢崎亮,大嶋孝志
    • Organizer
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      田中津久志、橋口佳代子、田中尊書、矢崎亮、大嶋孝志
    • Organizer
      有機合成化学協会 第114回シンポジウム【秋】
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      Ryo Yazaki, Tsukushi Tanaka, Kayoko Hashiguchi, Takafumi Tanaka, Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
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  • [Presentation] 触媒的酸化的クロスカップリング反応を用いたα,β-連続四置換炭素含有α-アミノ酸の合成2018

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      橋口佳代子、田中津久志、矢崎亮、大嶋孝志
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      第35回日本薬学会九州支部大会
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      田渕 友梨、谷之口 誠也、矢崎亮、大嶋孝志
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      第35回日本薬学会九州支部大会
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  • [Presentation] 化学選択性の精密制御のための触媒反応設計2018

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      矢崎亮
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      第14回IoLコロキウム―特別講演会―
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    • Invited

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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