不斉触媒反応集積化による医薬分子合成の革新

• Project Area: Organic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
• Project/Area Number: 22106506
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• 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, 薬学研究科(研究院), 教授 (20243264)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2010: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: ソフトメタル触媒 / 求核剤活性化 / 触媒的不斉アルドール反応 / 分子内環化 / 糖 / 連続反応 / 医薬リード / 効率的合成

Research Abstract

連続的結合形成を制御、促進する人工不斉触媒系を創出することによって、構造的に複雑な分子を複数の単純分子から一挙に構築する触媒的不斉合成法の開発を目的とする。特に、非天然糖や非天然アミノ酸など、医薬候補分子の多様性を拡張しうる多官能基性分子の迅速エナンチオ選択的合成法の確立を目指す。本研究を通じて、触媒反応集積の立場から分子合成のトータルでの効率化を追求し、新たな医薬リードの創製および実用供給を実現する。不斉触媒反応集積化の概念を基に、医薬活性機能を有する分子の革新的短工程迅速合成を目指す点が本研究提案の特色である。同時に、反応剤のプレ活性化をおこなわずに付加反応を組み合わせて目的物を構築していく点と、保護基の使用を極力抑える点で、原子効率の高いクリーンな医薬合成を指向している。
本年度は、イノンのアルキン部位とソフトメタル共役Broensted塩基不斉触媒との選択的相互作用を基軸とする求核剤活性化法を見出し、触媒的に反応系内で生成するエノラートのアルデヒドに対する触媒的不斉付加と、引き続くアルドラートの分子内共役付加環化反応を組み合わせて、糖構造の前駆体を一般性高く与える触媒的不斉法の開発を中心に研究を行っている。検討の結果、高いエナンチオ選択性とジアステレオ選択性を発現する条件を見出している。

Research Products

• [Journal Article] Lewis Acid Catalyzed Benzylic C-H Bond Functionalization of Azaarenes : Addition to Enones (2011)
  • Author(s): Komai, H.; Yoshino, T.; Matsunaga, S.; Kanai, M.
  • Journal Title: Org.Lett. Volume: 13 Pages: 1706-1709
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Synthesis of Resin-Conjugated Tamiflu Analogs for Affinity Chromatography (2010)
  • Author(s): Kimura, Y.; Yamatsugu, K.; Kanai, M.; Echigo, N.; Kuzuhara, T.; Shibasaki, M.
  • Journal Title: Bull.Korean Chem.Soc. Volume: 31 Pages: 588-594
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of Modular Chiral Bisphosphines Effective for Cu(I)-Catalyzed Asymmetric Allylation and Propargylation of Ketones (2010)
  • Author(s): Shi, S.-L.; Xu, L.-W.; Oisaki, K.; Kanai, M.; Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. Volume: 132 Pages: 6638-6639
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Catalytic Asymmetric Synthesis of R207910 (2010)
  • Author(s): Saga, Y.; Motoki, R.; Makino, S.; Kanai, M.; Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. Volume: 132 Pages: 7905-7907
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Catalytic Enantioselective Construction of β-Quatemary Carbons via a Conjugate Addition of Cyanide to β,β-Disubstituted α,β-Unsaturated Carbonyl Compound (2010)
  • Author(s): Tanaka, Y.; Kanai, M.; Shibasaki, M.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. Volume: 132 Pages: 8862-8863
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The First Catalytic Asymmetric Total Synthesis of ent-Hyperforin (2010)
  • Author(s): Shimizu, Y.; Shi, S.-L.; Usuda, H.; Kanai, M.; Shibasaki, M.
  • Journal Title: Tetrahedron Volume: 33 Pages: 6569-6584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Copper(I)-Secondary Diamine Complex-Catalyzed Enantioselective Conjugate Boration of Linear β,β-Disubstituted Enones (2010)
  • Author(s): Chen, I.-H.; Kanai, M.; Shibasaki, M.
  • Journal Title: Org.Lett. Volume: 12 Pages: 4098-4101
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 次世代の不斉触媒反応をめざして (2011)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 特別講演
  • Place of Presentation: 田辺三菱製薬(戸田研究所)
  • Year and Date: 2011-01-18
• [Presentation] Catalytic Asymmetric Synthesis of Biologically Active Molecules Containing Chiral Tetrasubstituted Carbons (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 2010 International Chemistry Congress of Pasific Basin Societies(PACIFICHEM2010)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2010-12-19
• [Presentation] Catalytic enantioselective construction of β-quaternary stereocenters through conjugatecyanation of β-disubstituted carbonyl compounds (2010)
  • Author(s): Kanai, M.; Tanaka, Y.; Shibasaki, M.
  • Organizer: 2010 International Chemistry Congress of Pasific Basin Societies (PACIFICHEM2010)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] Asymmetric C-C Bond=formation via Cu(I)-Catalyzed Activation of C-Nucleophiles (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 2010 International Chemistry Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM2010)
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2010-12-16
• [Presentation] New Paradigm in Asymmetric Cu(I)Catalysis (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: Takasago Symposium 2010"New Paradigm Led by Catalysts"
  • Place of Presentation: 日本工業倶楽部、東京
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] ハードアニオン共役1価銅触媒の開発と展開 (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 有機合成化学協会関東支部ミニシンポジウム
  • Place of Presentation: 千葉大
  • Year and Date: 2010-11-22
• [Presentation] Hard Anion-Conjugated Cu(I)Catalysis : Application to Asymmetric Tetrasubstituted Carbon Construction and Synthesis of Drug Leads (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: The 5^<th> International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia(ICCEOCA-5)
  • Place of Presentation: Hsinchu, Taiwan
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] 次世代の不斉触媒反応をめざして (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 特別講演
  • Place of Presentation: 持田製薬総合研究所
  • Year and Date: 2010-10-21
• [Presentation] 次世代の不斉触媒反応をめざして (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 特別講演
  • Place of Presentation: アステラス製薬研究本部化学研究所
  • Year and Date: 2010-08-05
• [Presentation] 希土類不斉触媒と生体高分子の類似性 (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 第17回希土類サマースクール
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 2010-07-29
• [Presentation] 不斉触媒反応集積化による医薬分子合成の効率化 (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 新学術領域研究反応集積化の合成化学 平成22年度第1回成果報告会
  • Place of Presentation: 京都大学船井哲良記念講堂、京都
  • Year and Date: 2010-07-19
• [Presentation] ハードアニオン共役1価銅触媒を用いた不斉C-C結合形成反応 (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 日本プロセス化学会2010サマーシンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀(東京)
  • Year and Date: 2010-07-15
• [Presentation] 次世代の不斉触媒反応をめざして (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 特別講演
  • Place of Presentation: 三井化学袖ヶ浦研究センター
  • Year and Date: 2010-07-09
• [Presentation] 次世代の不斉触媒反応をめざして (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: 特別講演
  • Place of Presentation: 静岡県立大学薬学部
  • Year and Date: 2010-06-25
• [Presentation] Hard Anion-Conjugated Cu(I)-Catalyzed Asymmetric C-C Bond-Formation (2010)
  • Author(s): 金井求
  • Organizer: BTI's 1st Annual World Congress of Catalytic Asymmetric Synthesis(WCCAS 2010)
  • Place of Presentation: Beijing, China
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Remarks]
  • URL: http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~kanai/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] Ligand, method for producing the same, and catalyst using the ligand (2010)
  • Inventor(s): Shibasaki, M.; Kanai, M.; Fujimori, I.; Yamatsugu, K.; Kamijo, S.
  • Industrial Property Rights Holder: 東京大学
  • Acquisition Date: 2010-10-26
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] シアノ化合物の製造法 (2010)
  • Inventor(s): 柴崎正勝、金井求、須藤豊
  • Industrial Property Rights Holder: 高砂香料工業株式会社
  • Acquisition Date: 2010-07-09