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不斉ハロ環化反応による高機能性キラル合成素子の開発

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 26105751
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

濱島 義隆  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40333900)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsハロゲン化 / 不斉合成 / 有機分子触媒 / リンオキシド / オキサゾリン / アミノアルコール / 非対称化 / BINAP / ブロモ化 / リン / ルイス塩基触媒
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度に、リン化合物がアリルアミドに対するブロモ環化反応の優れた触媒であることを見出していた。本年度は、その結果をもとに軸性不斉ビスホスフィンであるBINAPが有望な不斉誘起能を有することを見出し、真の活性種はBINAPの一方のリンが酸化されたBINAPモノオキシドであることを明らかにした。様々なNMR実験や対照実験を行い、反応機構に関する詳細な知見を得た。すなわち、リンとN-ブロモスクシミドが反応して発生するブロモホスホニウム部位が基質のアミド酸素と相互作用することで基質の配向を規制する。一方、リンオキシドが真のルイス塩基触媒としてN-ブロモスクシミドと反応し、キラルなブロモ化剤を発生する。このように触媒が基質と反応剤を適切に位置制御して反応が進行するために、高いキラリティー制御が実現された。
BINAPモノオキシド触媒は、様々な1,1-二置換アルケンを有する基質に対して極めて高いエナンチオ選択性を示すことが分かった。また、この触媒を用いることで触媒量を低減することができた。すなわち、BINAP類を用いる場合、通常10 mol %必要であったが、BINAPモノオキシド類を用いると1 mol %まで触媒量を低減できた。また、BINAP類では非常に反応が遅かった基質(三置換または四置換アルケン、または共役エンインを有する基質)でも円滑に反応が進行し、良好なエナンチオ選択性で生成物を得ることができた。
更に、この触媒系におけるアリルアミドの構造適用範囲を検討した。その結果、対称なビスアリルアミドの不斉非対称化が良好なジアステレオ選択性およびエナンチオ選択性で進行することを見出した。この反応により高度に官能基化された、ニ連続不斉中心を有する1,2-アミノアルコールが合成可能であるため、複雑な構造を有する天然生物活性化合物の新規合成法に適用できると考えられる。現在、細胞増殖抑制活性を有する天然物の短工程合成法を検討中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Practical Total Syntheses of Acromelic Acids A and B2016

    • Author(s)
      Inai, M.; Ouchi, H.; Asahina, A.; Asakawa, T.; *Hamashima, Y.; *Kan, T.
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 64 Issue: 7 Pages: 723-732

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00009

    • NAID

      130005160054

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Highly Enantioselective Bromocyclization of Allylic Amides with a P/P=O Double-site Lewis Base Catalyst2016

    • Author(s)
      Kawato, Y.; Ono, H.; Kubota, A.; Nagao, Y.; Morita, N.; Egami, H.; *Hamashima, Y.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 22 Issue: 6 Pages: 2127-2133

    • DOI

      10.1002/chem.201503153

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Asymmetric Fluorolactonization with a Bifunctional Hydroxyl Carboxylate Catalyst2015

    • Author(s)
      Egami, H.; Asada, J.; Sato, K.; Hashizume, D.; Kawato, Y.; *Hamashima, Y.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 137 Issue: 32 Pages: 10132-10135

    • DOI

      10.1021/jacs.5b06546

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stereocontrolled Total Syntheses of Optically Active Furofuran Lignans2015

    • Author(s)
      M. Inai, R. Ishikawa, N. Yoshida, N. Shirakawa, Y. Akao, Y. Kawabe, T. Asakawa, M. Egi, Y. Hamashima, T. Kan
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 47 Issue: 22 Pages: 3513-3521

    • DOI

      10.1055/s-0034-1378812

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Bromocyclization of Allylic Amides Catalyzed by BINAP Derivatives2015

    • Author(s)
      Y. Kawato, A. Kubota, H. Ono, H. Egami, Y, Hamashima
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1244-1247

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b00220

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Asymmetric halofunctionalization of olefins with novel bifunctional organocatalysts2015

    • Author(s)
      Yoshitaka Hamashima
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] BINAPモノオキシド触媒によるアリルアミドの不斉ブロモ環化反応2015

    • Author(s)
      川戸勇士、久保田愛乃、小野裕美、長尾芳大、森田直樹、江上寛通、濱島義隆
    • Organizer
      第45回複素環化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-11-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric Fluorolactonization with a Bifunctional Hydroxyl Carboxylate Catalyst2015

    • Author(s)
      Junshi Asada, Hiromichi Egami, Kentaro Sato, Daisuke Hashizume, Yuji Kawato, Yoshitaka Hamashima
    • Organizer
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2015-11-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規相間移動触媒を用いる不斉フルオロラクトン化反応2015

    • Author(s)
      江上寛通、浅田純司、佐藤健太郎、橋爪大輔、川戸勇士、濱島義隆
    • Organizer
      第41回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] テアデノール A 及び B の全合2015

    • Author(s)
      大内仁志、稲井誠、吉田龍之介、朝比奈彩、吉田篤史、江木正浩、浅川倫宏、濱島義隆、菅敏幸
    • Organizer
      有機合成化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-06-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アクロメリン酸 A,B の全合成2015

    • Author(s)
      大内仁志、浅川倫宏、朝比奈彩、稲井誠、江木正浩、濱島義隆、菅敏幸
    • Organizer
      次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Year and Date
      2015-05-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] キラルビスホスフィンを用いた触媒的不斉ブロモ環化反応2015

    • Author(s)
      小野裕美
    • Organizer
      日本薬学会第135年会(神戸)
    • Place of Presentation
      神戸学院大学
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイス塩基触媒を用いた不斉ブロモ環化反応の開発2014

    • Author(s)
      小野裕美
    • Organizer
      第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2014-11-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Lewis塩基触媒による不斉ブロモ環化反応の開発2014

    • Author(s)
      川戸勇士
    • 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
    • Year and Date
      2014-11-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイス塩基触媒を用いた不斉ブロモ環化反応の開発2014

    • Author(s)
      久保田愛乃
    • Organizer
      第60回日本薬学会東海支部総会・大会
    • Place of Presentation
      鈴鹿医療大学
    • Year and Date
      2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡県立大学薬学部医薬品創製化学分野

    • URL

      http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/lsocus/publication.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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