多分子結合活性化による生物活性分子の合成研究

• Project Area: Molecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
• Project/Area Number: 25105720
• 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: Nagoya University
• Principal Investigator: 山口 潤一郎 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00529026)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2014: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2013: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 多分子結合活性化反応 / 天然物合成 / 触媒反応 / C-H官能基化 / アルケニル化 / アリール化 / ニッケル触媒 / ルテニウム触媒

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、不活性C-H結合、C-O結合およびC-C結合を活性化・官能基化できる新触媒・新反応を開発し、生物活性分子の超短工程合成を実現する。主に医薬品や天然物等の生物活性化合物に標的を設定し、反応開発研究と合成研究が連動するダイナミックな研究を行う。生物活性分子の迅速合成の為に必須である、具体的にはヘテロ芳香環、オレフィン、sp3炭素を含む最も理想的なC-H結合活性化、安定で豊富に存在するC-O結合活性化、さらにユビキタス官能基であるエステルのC-C結合活性化反応を合成化学的に実用的な反応に飛躍的に発展させる。今年度は、エステルのC-C結合活性化反応に注力し、ニッケル触媒を用いた有機ボロン酸との新規カップリング反応、脱エステル型カップリング反応を駆使した、トリチアゾリルペプチド抗生物質の合成に成功した。また、C-H結合及びC-O結合の活性化によりカルボニル化合物のα-アリール化反応や、イミダゾール類の触媒的直接的アリール化反応も見出した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ni-Catalyzed α-Arylation of Esters and Amides with Phenol Derivatives (2015)
  • Author(s): Koch Eva, 瀧瀬瞭介、武藤慶、山口潤一郎、伊丹健一郎
  • Journal Title: Chem Comm Volume: 51 Issue: 5 Pages: 855-857
  • DOI: 10.1039/c4cc08426h
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis and Characterization of Hexaarylbenzenes with Five or Six Different Substituents Enabled by Programmed Synthesis (2015)
  • Author(s): 鈴木真、瀬川泰和、伊丹健一郎、山口潤一郎
  • Journal Title: Nature Chem Volume: 7 Issue: 3 Pages: 227-233
  • DOI: 10.1038/nchem.2174
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Nickel-Catalyzed α-Arylation of Ketones with Phenol Derivatives (2014)
  • Author(s): Ryosuke Takise, Kei Muto, Junichiro Yamaguchi, Kenichiro Itami
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 53 Issue: 26 Pages: 6791-6794
  • DOI: 10.1002/anie.201403823
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Programmed Synthesis of Arylthiazoles through Sequential C-H Couplings (2014)
  • Author(s): 谷聡、上原貴大、山口純一郎、伊丹健一郎
  • Journal Title: Chem. Sci Volume: 5 Issue: 1 Pages: 123-135
  • DOI: 10.1039/c3sc52199k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diverse Modification of the 4-Methylphenyl Moiety of TAK-779 by Late-Stage Suzuki-Miyaura Cross-Coupling (2014)
  • Author(s): Junker, A.、Schepmann, D.、山口潤一郎、伊丹健一郎、 Faust, A.、 Kopka, K.、Wagner, S.、Wünsch, B.
  • Journal Title: Org. Biomol. Chem. Volume: 12 Issue: 1 Pages: 177-186
  • DOI: 10.1039/c3ob41873a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2,4- and 2,5-Disubstituted Arylthiazoles: Rapid Synthesis by C-H Coupling and Biological Evaluation (2014)
  • Author(s): Lohrey, L.; 上原貴大、谷聡、山口潤一郎、 Humpf, H.-U.、伊丹健一郎
  • Journal Title: Eur. J. Org. Chem. Volume: なし Issue: 16 Pages: 3387-3394
  • DOI: 10.1002/ejoc.201402129
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Late-Stage C-H Coupling Enables Rapid Identification of HDAC Inhibitors: Synthesis and Evaluation of NCH-31 Analogues (2014)
  • Author(s): 関澤裕美、天池一真、伊藤幸裕、鈴木孝禎、伊丹健一郎、山口潤一郎
  • Journal Title: ACS. Med. Chem. Lett. Volume: 5 Issue: 5 Pages: 582-586
  • DOI: 10.1021/ml500024s
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Manganese-Catalyzed Intermolecular C-H/C-H Coupling of Carbonyls and Heteroarenes (2014)
  • Author(s): 服部圭香、Ziadi, A.、伊丹健一郎、山口潤一郎
  • Journal Title: Chem. Comm. Volume: 50 Issue: 31 Pages: 4105-4107
  • DOI: 10.1039/c4cc01376j
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nickel-Catalyzed Direct Coupling of Heteroarenes (2013)
  • Author(s): 山口潤一郎、武藤慶、天池一真、山本拓矢、伊丹健一郎
  • Journal Title: Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan Volume: 71 Issue: 6 Pages: 576-587
  • DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.71.576
  • NAID: 10031178156
  • ISSN: 0037-9980, 1883-6526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Thiophene-Based TAK-779 Analogues by C-H Arylation (2013)
  • Author(s): Junker, A.、山口潤一郎、伊丹健一郎、 Wunsh,B
  • Journal Title: J. Org. Chem. Volume: 78 Issue: 11 Pages: 5579-5586
  • DOI: 10.1021/jo400692p
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aromatic C-H Coupling with Hindered Arylboronic Acids by Pd/Fe Dual Catalysts (2013)
  • Author(s): 山口和也、近藤寛起、山口潤一郎、伊丹健一郎
  • Journal Title: Chem. Sci Volume: 4 Issue: 9 Pages: 3753-3757
  • DOI: 10.1039/c3sc51206a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] C-H Alkenylation of Azoles with Enols and Esters by Nickel Catalysis (2013)
  • Author(s): Meng Lingkui, 鎌田祐子, 武藤慶, 山口潤一郎, 伊丹健一郎
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 52 Issue: 38 Pages: 10048-10051
  • DOI: 10.1002/anie.201304492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Palladium-Catalyzed C-H and C-N Arylation of Aminothiazoles with Arylboronic Acids (2013)
  • Author(s): 上原貴大、山口潤一郎、伊丹健一郎
  • Journal Title: Asian J. Org. Chem. Volume: 2 Issue: 11 Pages: 1973-2013
  • DOI: 10.1002/ajoc.201300172
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation, Structure, and Reactivity of an Arylnickel (II) Pivatate Complex in Catalytic C-H/C-O Biaryl Coupling (2013)
  • Author(s): 武藤慶, 山口潤一郎, Lei Aiwen, 伊丹健一郎
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 135 Issue: 44 Pages: 16384-16387
  • DOI: 10.1021/ja409803x
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ニッケル触媒によるヘテロビアリール合成法の開発と応用 (2014)
  • Author(s): 山口 潤一郎
  • Organizer: 中化連特別講演会「創発する有機化学」
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2014-11-30
  • Invited
• [Presentation] 芳香環直接連結法による生物活性分子の合成 (2014)
  • Author(s): 山口 潤一郎
  • Organizer: 第32回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2014-11-27
  • Invited
• [Presentation] 実践的合成研究を指向したC-Hカップリング反応の開発 (2014)
  • Author(s): 山口 潤一郎
  • Organizer: 平成26年度 後期（秋季）有機合成化学講習会
  • Place of Presentation: 日本薬学会長井記念館長井記念ホール
  • Year and Date: 2014-11-21
  • Invited
• [Presentation] 芳香環直接連結反応の開発とその展開 (2014)
  • Author(s): 山口 潤一郎
  • Organizer: 興和特別講演会
  • Place of Presentation: 興和東京創薬研究所
  • Year and Date: 2014-07-02
  • Invited
• [Presentation] 分子を自在に繋げるためのトライアルアンドエラー (2014)
  • Author(s): 山口 潤一郎
  • Organizer: 第二回慶應有機化学若手シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶應大学
  • Year and Date: 2014-05-10
  • Invited
• [Presentation] 標的指向型芳香環直接連結法の開発とその展開
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: 万有札幌シンポジウム
  • Place of Presentation: 札幌
  • Invited
• [Presentation] Synthesis of bio-molecules via direct multi-bond functionalization
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: 微生物化学研究所講演会
  • Place of Presentation: 微生物化学研究所
  • Invited
• [Presentation] 化学情報伝達・啓発のためのウェブシステムの構築
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: 大阪大学博士教育リーディングプログラム・インタラクティブ合宿セミナー
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] 分子直接連結反応の開発と生物活性分子の合成
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: 東京大学化学生命工学専攻 2013年度 第２回談話会
  • Place of Presentation: 東京
  • Invited
• [Presentation] 生物活性分子の迅速合成を目指した分子直接連結反応の開発
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: シンポジウム「遷移金属触媒が拓く新しい分子変換反応の開発」
  • Place of Presentation: 岡山
  • Invited
• [Presentation] New Cross-Coupling Reactions through Nickel Catalysis
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: 京都大学化学研究所国際シンポジウム（ICRIS）
  • Place of Presentation: 京都
  • Invited
• [Presentation] 遷移金属触媒が拓く生物活性分子のde novo合成
  • Author(s): 山口 潤一郎
  • Organizer: 第2回有機金属若手研究者の会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Invited
• [Presentation] Toward an Ideal Synthesis of Bioactive Molecules through Direct Arene Assembling
  • Author(s): 山口潤一郎
  • Organizer: ナカニシシンポジウム2014
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Invited
• [Book] Metal-catalyzed cross-coupling reactions and more (2014)
  • Author(s): 山口潤一郎、伊丹健一郎
  • Total Pages: 72
  • Publisher: Wiley
• [Patent(Industrial Property Rights)] 配位子、該配位子を含むニッケル錯体、及び該ニッケル錯体を用いた反応 (2014)
  • Inventor(s): 伊丹健一郎、山口潤一郎、瀧瀬瞭介
  • Industrial Property Rights Holder: 伊丹健一郎、山口潤一郎、瀧瀬瞭介
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2014-048094
  • Filing Date: 2014-03-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] カップリング方法、及び該カップリング方法を用いた芳香族基置換複素環化合物の製造方法 (2013)
  • Inventor(s): 伊丹健一郎、山口潤一郎、天池一真、武藤慶、瀧瀬瞭介
  • Industrial Property Rights Holder: 伊丹健一郎、山口潤一郎、天池一真、武藤慶、瀧瀬瞭介
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2013-08-07
  • Overseas