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2019 Fiscal Year Annual Research Report

無保護ケチミンを用いる不斉四置換炭素含有第一級アミンの直接的触媒的合成法の開発

Research Project

Project/Area Number 17H03972
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

大嶋 孝志  九州大学, 薬学研究院, 教授 (10313123)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsN無保護ケチミン / 不斉四置換炭素含有第一級アミン / 非天然α-アミノ酸 / 直接的触媒反応 / one-pot連続反応
Outline of Annual Research Achievements

不斉四置換炭素を含有する光学活性第一級アミン(R-NH2)の低環境負荷型合成プロセスの開発を目的とし、これまで反応基質として用いられてこなかった無保護ケチミン(RR’C=NH)を基質に用いることで、保護・脱保護 のプロセスを経ることなく、直接、光学活性不斉四置換炭素含有第一級アミンを合成する次世代型の直接的触媒反応の創製を目的として研究を行なっている。無保護ケチミンを基質に用いる触媒的不斉反応は、前例のない高難易度の反応であり、さらに本研究は単なる触媒開発にとどまらず、NH-ケチミンに対応した新たな触媒設計のコンセプトを提案するものである。これらの研究は、基礎研究として重要なだけではなく、創薬化学、機能性材料化学の分野の発展にも大きく寄与できるものである。
我々は令和元年度までの研究において、無保護ケチミンに対する(1)末端アルキンの付加反応(アルキニル化反応)、(2)β-ジカルボニル化合物の付加反応(Mannich型反応)、(3)芳香族化合物の付加反応(Friedel-Crafts型反応)、(4)脱炭酸型のエノラートの付加反応(脱炭酸型Mannich反応)の開発に加え、(5)Rh/キラルジエン触媒を用いることで、Arボロン酸を用いるAr化反応を高収率かつ高エナンチオ選択的に進行させることに成功した。また、原料となる無保護ケチミンをケトンから直接触媒的に合成できる新規環境調和型の合成法の開発にも成功し、さらに、無保護ケチミンを単離することなく、次の反応に直接用いるone-pot連続反応の開発にも成功し、本合成プロセスの実用性を向上することができた。

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。

  • Research Products

    (63 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results) Presentation (50 results) (of which Int'l Joint Research: 16 results,  Invited: 15 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Nanyang Technological University(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      Nanyang Technological University
  • [Journal Article] Mechanistic Studies of Nickel(II)-Catalyzed Direct Alcoholysis of 8-Aminoquinoline Amides2020

    • Author(s)
      Morimoto, H.; Akkad, W.; Deguchi, T.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 101 Pages: 471_485

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02306

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scandium(III) Triflate Catalyzed Direct Synthesis of N-Unprotected Ketimines2020

    • Author(s)
      Kondo, Y.; Kadota, T.; Hirazawa, Y.; Morisaki, K.; Morimoto, H.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 22 Pages: 120_125

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b04038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhodium(I)/Chiral Diene-Catalyzed Enantioselective Addition of Boronic Acids to N-Unsubstituted Isatin-Derived Ketimines2020

    • Author(s)
      Yonesaki, R.; Kusagawa, I.; Morimoto, H.; Hayashi, T.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Chem. Asian. J.

      Volume: 15 Pages: 499_502

    • DOI

      10.1002/asia.201901745

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recent Progress towards the Use of Benzophenone Imines as an Ammonia Equivalent2020

    • Author(s)
      Kondo, Y.; Morimoto, H.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 49 Pages: 497_504

    • DOI

      10.1246/cl.200099

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

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

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 142 Pages: 4517_4524

    • DOI

      10.1021/jacs.0c00727

    • 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 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1021/jacs.0c02707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Convenient Preparation Method for Benzophenone Imine Catalyzed by Tetrabutylammonium Fluoride2019

    • Author(s)
      Kondo, Y.; Morisaki, K.; Hirazawa, Y.; Morimoto, H.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Org. Process Res. Dev.

      Volume: 23 Pages: 1718_1724

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.9b00226

    • 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, R.; Ohshima, T.
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 60 Pages: 151225_151236

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2019.151225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of candidate molecular targets of the novel antineoplastic antimitotic NP-102019

    • Author(s)
      Yokoyama, T.; Yukuhiro, M.; Iwasaki, Y.; Tanaka, C.; Sankoda, K.; Fujiwara, R.; Shibuta, A.; Higashi, T.; Motoyama, K.; Arima, H.; Yoshida, K.; Sugimoto, N.; Morimoto, H.; Kosako, H.; Ohshima, T.; Fujita, M.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 9 Pages: 16825_16837

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53259-2

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of novel catalytic synthetic methods of N-unprotected ketimines and its application to one-pot reactions2020

    • Author(s)
      Hiroyuki Morimoto, Yuta Kondo, Tetsuya Kadota, Kazuhiro Morisaki, Yoshinobu Hirazawa, Takashi Ohshima
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] Development of New Catalytic Synthetic Methods of N-Unprotected Ketimines and Application to One-Pot Reactions2020

    • Author(s)
      森本浩之
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [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
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属触媒を用いた窒素上無保護ケチミンに対する新規触媒反応の開発2020

    • Author(s)
      米嵜 凌平、草川 伊吹、森本 浩之、林 民生、大嶋 孝志
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [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
  • [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
  • [Presentation] α-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
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] TBAF触媒による窒素上無保護ケチミン合成法の開発とワンポット反応への応用2020

    • Author(s)
      平澤 禎将、近藤 優太、森崎 一宏、森本 浩之、大嶋 孝志
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
  • [Presentation] The Utility of Thionoesters as 1,2-Dipolarophile for Cycloaddition Reactions2019

    • Author(s)
      Yohei Matsumoto, Daiki Nakatake, Taro Tsuji, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 27th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 窒素上無保護ケチミンの新規触媒的直接合成法の開発2019

    • Author(s)
      近藤優太、門田哲弥、平澤禎将、森崎一宏、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第29回万有福岡シンポジウム
  • [Presentation] Development of Direct Catalysis for the Synthesis of Unnatural a-Amino Acid Derivatives2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      the 2019 National Taiwan Normal University (NTNU)-Kyushu University Joint Forum on Facilitating Interdisciplinary Research and Education
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [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
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Unactivated Bond Cleavage and Its Application for Removal of Directing Groups2019

    • Author(s)
      Hai-Long Xin, Toru Deguchi, Walaa Akkad, Hiroyuki Morimoto, and Takashi Ohshima
    • Organizer
      第17回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [Presentation] 窒素上無保護ケチミンに対する触媒的求核付加反応の開発2019

    • Author(s)
      森本浩之、森崎一宏、澤真尚、宮崎翔太郎、米嵜凌平、大嶋孝志
    • Organizer
      第115回有機合成シンポジウム2019年【春】
  • [Presentation] 新規BINOLリン酸触媒による窒素上無保護α-ケチミノエステルに対する不斉Friedel-Craftsアルキル化反応の開発2019

    • Author(s)
      米嵜 凌平、近藤 優太、Akkad Walaa、澤 真尚、森崎 一宏、森本 浩之、大嶋 孝志
    • Organizer
      第8回 JACI/GSCシンポジウム
  • [Presentation] 窒素上無保護ケチミンの新規触媒的直接合成法の開発2019

    • Author(s)
      門田哲弥、平澤禎将、森崎一宏、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [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
  • [Presentation] パラジウム触媒によるマロノニトリルの直接的アルキル化におけるアリルアルコールとアリルアミンの化学選択的求電子的活性化2019

    • Author(s)
      Lu Lin、平山揮一、澁谷亮三、渡辺賢司、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] Catalytic a-Amination of Acylpyrazoles and Catalytic Addition of Various Nucleophile to N-Unprotected Ketimines for the Synthesis of Unnatural a-Amino Acid Derivatives2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      University of Strasbourg Department Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of New Catalytic Synthetic Methods of N-Unprotected Ketimines2019

    • Author(s)
      Hiroyuki Morimoto, Yuta Kondo, Kazuhiro Morisaki, Tetsuya Kadota, Yoshinobu Hirazawa, Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 4rd International Symposium on Process Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境調和反応の集積化2019

    • Author(s)
      大嶋孝志
    • Organizer
      一般社団法人近畿化学協会合成部会フロー・マイクロ合成研究会
    • Invited
  • [Presentation] Development of Unactivated Bond Cleavage and Its Application for The Removal of Directing Groups2019

    • Author(s)
      Hai-Long Xin, Toru Deguchi, Walaa Akkad, Hiroyuki Morimoto, Takashi Ohshima
    • Organizer
      258nd American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 窒素上無保護ケチミンの新規触媒的直接合成法の開発2019

    • Author(s)
      門田哲弥、平澤禎将、森崎一宏、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第31回若手研究者のためのセミナー
    • Invited
  • [Presentation] パラジウム触媒によるマロノニトリルの直接的アルキル化におけるアリルアルコールとアリルアミンの化学選択的求電子的活性化2019

    • Author(s)
      Lu Lin、平山揮一、澁谷亮三、渡辺賢司、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第31回若手研究者のためのセミナー
  • [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
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sterically Congested Cross Coupling Reaction for Amino Acid Synthesis2019

    • Author(s)
      Ryo Yazaki, Yohei Matsumoto, Jun Sawamura, Yumi Murata, Takashi Nishikata, Takashi Ohshima
    • Organizer
      第66回有機金属化学討論会
  • [Presentation] 官能基標的触媒による化学選択性の触媒制御を基盤とする複雑系分子の直接的変換反応の開発2019

    • Author(s)
      大嶋孝志
    • Organizer
      第36回有機合成化学セミナー
    • Invited
  • [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
  • [Presentation] 官能基標的触媒による化学選択性の触媒制御2019

    • Author(s)
      大嶋孝志
    • Organizer
      第124回触媒討論会
    • Invited
  • [Presentation] N-Unprotected Ketimines2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 14th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Catalytic α_Functionalization of Carboxylic Acid Equivalents and Carboxylic Acids via Radical Process Molecular Recognition of Macromolecules for Artificial Enzyme2019

    • Author(s)
      田中津久志
    • Organizer
      第10回 大津会議 Otsu Conference 2019
  • [Presentation] 環境調和反応の集積化による効率的医薬品合成2019

    • Author(s)
      大嶋孝志
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Invited
  • [Presentation] 窒素上無保護α - ケチミノエステルに対する直接的触媒的不斉求核付加反応の開発2019

    • Author(s)
      森本浩之,米嵜凌平,澤真尚,近藤優太,Walaa Akkad,森崎一宏,大嶋孝志
    • Organizer
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [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
  • [Presentation] 官能基標的触媒による化学選択性の触媒制御を基盤とする複雑系分子の直接的変換反応の開発2019

    • Author(s)
      大嶋孝志
    • Organizer
      第116回有機合成シンポジウム2019年【秋】
    • Invited
  • [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】
  • [Presentation] New Catalytic Synthetic Methods of N-Unprotected Ketimines2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima, Yuta Kondo, Kazuhiro Morisaki, Tetsuya Kadota, Yoshinobu Hirazawa, Hiroyuki Morimoto
    • Organizer
      Tateshina Conference 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] (-)-(α)-カイニン酸前駆体の 連続フロー合成法の開発2019

    • Author(s)
      平山揮一、大嶋孝志
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [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
  • [Presentation] 窒素上無保護ケチミンに対する触媒的不斉Strecker反応の開発2019

    • Author(s)
      門田哲弥、澤真尚、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [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
  • [Presentation] One-Pot Process Based on Sc-Catalyzed Direct N-Unprotected Ketimine Synthesis2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      International Joint Symposium on Synthetic Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Catalytic a-Oxidation of Carboxylic Acids via Radical Process2019

    • Author(s)
      Tsukushi Tanaka, Ryo Yazaki, Takashi Ohshima
    • Organizer
      International Joint Symposium on Synthetic Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 無保護ケチミンへの触媒的脱炭酸的不斉Mannich型反応を活用した、光学活性無保護アミン類の直接合成法の開発2019

    • Author(s)
      宮崎翔太郎、澤真尚、米嵜凌平、森本浩之、大嶋孝志
    • Organizer
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] Recent Progress on the Synthesis of Unnatural a-Amino Acid Derivatives2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      National Taiwan Normal University Department Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chemoselective Catalytic a-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
    • 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
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent Progress on Catalytic Synthesis of Unnatural a-Amino Acid Derivatives2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      Asian Core Program Lectureship (China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Integration of Environmentally Friendly Direct Transformations2019

    • Author(s)
      Takashi Ohshima
    • Organizer
      The 18th Asian Chemical Congress (ACC)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 官能基標的触媒による化学選択性の触媒制御2019

    • Author(s)
      大嶋孝志
    • Organizer
      The 2nd Nagoya Seminar on Green Synthesis & Catalysis
    • Invited
  • [Book] Heterocycles via Cross Dehydrogenative Coupling2019

    • Author(s)
      Yazaki, R.; Ohshima, T.
    • Total Pages
      494
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 九州大学大学院薬学研究院 環境調和創薬化学分野

    • URL

      http://green.phar.kyushu-u.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ピラゾール誘導体及び医薬組成物2020

    • Inventor(s)
      10.白澤専二、角田俊之、大嶋孝志、矢崎亮、末永正彦
    • Industrial Property Rights Holder
      10.白澤専二、角田俊之、大嶋孝志、矢崎亮、末永正彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-017307

URL: 

Published: 2021-01-27  

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