2014 Fiscal Year Annual Research Report
レアメタルを用いないカップリング反応による精密合成設計
| Project Area | Advanced Molecular Transformations by Organocatalysts |
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| Project/Area Number |
23105006
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
北 泰行 立命館大学, 薬学部, 教授 (00028862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土肥 寿文 立命館大学, 薬学部, 准教授 (50423116)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 触媒・化学プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、レアメタルを用いないカップリング反応剤として低毒性かつ安全で豊富に存在するヨウ素を鍵として用いた有用物質の合成を志向する新規反応システムの設計と開発を行う。平成26年度は以下のコンセプトの下で、反応および反応剤設計を軸に環境調和型の斬新な酸化的分子変換システムと触媒プロセスの開発を行い、有用物質の合成へと発展させた。
[革新的メタルフリーヨウ素カップリング法の拡張展開] これまでに開発したヨウ素カップリングで鍵となるそれぞれの活性種の特徴を組み合わせた、新しいハイブリッド型カップリング法を開発した。また、これまで開発したヨウ素カップリングの基質適用範囲は全て芳香環どうしをカップリングさせる形式に限られているので、その他のアルキンやアルケンとの結合を持つヨードニウム種を中間体とした新規カップリング反応の開発や、これまでに得た芳香族ヨードニウム種も対しての非芳香族炭素求核種の反応を検討し、ヨウ素カップリング法の適用範囲拡大を行った。
[より実用的な反応剤・触媒、反応系の設計] 未来に残る持続可能な分子変換技術としての質的変換を目指し、環境にやさしい無溶媒および水中での触媒反応への改変などを検討した。現在、高選択性を与えるキラルヨウ素触媒の合成にはかなりの合成ステップを要しているため、より容易に入手可能な代替キラル素子を導入したヨウ素触媒を遷移状態モデルを基に設計し、不斉反応における実用性の向上を検討した。
[有用物質合成への応用] 上記の方法を駆使して、ほとんど抗生物質が効かないメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）、バンコマイシン耐性株（VRE）を含むグラム陽性菌に対して強い抗菌活性を示し、癌細胞に対して細胞毒性を示すlactonamycinの核構造の立体選択的構築や、その他の関連する有用天然物の不斉全合成を検討した。
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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
交付申請書に掲げた当初の研究目標について、概ね問題なく達成できている。
また、研究成果の公表についても順調に行えている。
研究経費についても、予定どおり無駄なく活用できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヨウ素を基盤とする反応剤・触媒やそれを用いた新反応を開発し、研究期間内に希少資源の使用や環境への負荷が低い持続可能な合成的手法へと発展させ、さらにそれらを有用物質の合成に役立つように最適化する。これらの基礎研究の完遂に加えて、得られた有用な
低分子化合物群を用い、新規機能を持った物質の創生を目指し、物質化学の発展に貢献する。
以上に加え研究の最終年度は、ヨウ素触媒の有用性の相対的評価を図る尺度として、慣用的な遷移金属触媒を用いたカップリング法と比較する予定である。
すでに連携のある計算化学や物理化学の研究者との共同研究をまとめ、実験化学との整合性を図るなど、期間内での研究計画の着実な完了に向けて対応したい。
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Research Products
(35 results)
