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2014 Fiscal Year Annual Research Report

酵素機能を凌駕した人工脱水縮合反応の設計と薬理活性有機分子構築への応用

Research Project

Project/Area Number 22350044
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

椎名 勇  東京理科大学, 理学部, 教授 (40246690)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords有機化学 / 有機合成化学 / 縮合反応 / 不斉合成 / 不斉エステル化 / 速度論的光学分割 / 光学活性アルコール / 光学活性カルボン酸
Outline of Annual Research Achievements

昨年度我々は、不斉触媒である(S)-β-Np-BTMの存在下、ピバル酸無水物を脱水縮合剤として用い、求核剤にジ(α-ナフチル)メタノールを作用させることで種々の2-アリールプロピオン酸類が効率良く速度論的光学分割(KR)され高い反応速度比を与える現象を発見した。ここで確立したKRは光学的に純粋な両鏡像異性体をそれぞれ調製したい場合には有効な手段となるが、ラセミ体を原料とする方法であるため収率が50%を越えないという原則に縛られる。一方、特定の条件の下で原料のラセミ化を促すことができれば、ルシャトリエの法則に則り理論上100%の収率で一方の鏡像体に収束させることも可能になる。そこで我々はこの概念をラセミカルボン酸の不斉エステル化に適用し、ラセミ体のカルボン酸から100%に近い収率で光学的にほぼ純粋なカルボン酸エステルを与える新奇反応、すなわちラセミカルボン酸の動的速度論光学分割法(DKR)の開発を試みることにした。詳細な反応条件の検討を通じて上記DKR法は溶媒の極性に応じて効率が劇的に変化することを突き止め、最終的にN,N-ジメチルホルムアルデヒド(DMF)中で反応を行うことにより、様々な置換基を芳香環に導入した2-アリールプロピオン酸類がDKRの対象となり得ることが分かった。同様に、ラセミ体の非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)も一方の鏡像体に高収率で変換することができる。引き続き、イブプロフェンやナプロキセン等の汎用NSAIDsの光学活性体をさらに高い鏡像体過剰率で得るために、我々はDKRとKRを組み合わせて用いる手法(DKR/KR法)を立案した。実際に光学的に純粋なイブプロフェンをラセミイブプロフェンから収率良く調製し、本法の有効性の立証に成功した。すなわち、DKR/KR法を用いることにより、ラセミ体のNSAIDsを最大限の効率で一方のエナンチオマーへ偏らせ、目的とする(S)型化合物を大量に生産することが可能となった。

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。

Remarks

東京理科大学研究成果報告会(記者会見)の公開動画

  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 11 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Total Synthesis of (3R,16E,20E,23R)-(-)-Eushearilide and Structural Determination of Naturally Occurring Eushearilide2015

    • Author(s)
      T. Tonoi, R. Kawahara, Y. Yoshinaga, T. Inohana, K. Fujimori, I. Shiina
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 56 Pages: 1356-1359

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2015.01.181

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Novel Tamoxifen Derivative, Ridaifen-F, Is a Nonpeptidic Small-molecule Proteasome Inhibitor2014

    • Author(s)
      Makoto Hasegawa, Yukari Yasuda, Makoto Tanaka, Kenya Nakata, Eri Umeda, Yanwen Wang, Chihiro Watanabe, Shoko Uetake,Tatsuki Kunoh, Masafumi Shionyu, Ryuzo Sasaki, Isamu Shiina, Tamio Mizukami
    • Journal Title

      European Journal of Medicinal Chemistry

      Volume: 71 Pages: 290-305

    • DOI

      10.1016/j.ejmech.2013.11.009

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 脱水縮合を伴う速度論的光学分割反応の開発2014

    • Author(s)
      椎名 勇, 中田健也
    • Journal Title

      有機合成化学協会誌

      Volume: 72 Pages: 919-928

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.72.919

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Total Synthesis of the Proposed Structure of Astakolactin2014

    • Author(s)
      T. Tonoi, K. Mameda, M. Fujishiro, Y. Yoshinaga, I. Shiina
    • Journal Title

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      Volume: 10 Pages: 2421-2427

    • DOI

      10.3762/bjoc.10.252

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] M-COPA, a Golgi Disruptor, Inhibits Cell Surface Expression of MET Protein and Exhibits Antitumor Activity Against MET-addicted Cancers2014

    • Author(s)
      Yoshimi Ohashi, Mutsumi Okamura, Asaka Hirosawa, Akinobu Akatsuka, Isamu Shiina, Kentarou Yoshimatsu, Takao Yamori, Shingo Dan
    • Journal Title

      European Journal of Cancer

      Volume: 50, Supplement 6 Pages: 185-186

    • DOI

      10.1016/S0959-8049(14)70700-2

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラセミカルボン酸の動的速度論的光学分割反応による光学活性含窒素化合物の合成2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      東京理科大学総合研究機構フォーラム2014
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2014-11-23
    • Invited
  • [Presentation] エリスロマイシン(抗菌剤)の合成研究2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-30
    • Invited
  • [Presentation] テトラヒドロリプスタチン(抗肥満剤)の不斉全合成2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-30
    • Invited
  • [Presentation] コプロフィリン誘導体(抗がん剤)の不斉全合成2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-30
    • Invited
  • [Presentation] 不斉エステル化反応の開発2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-30
    • Invited
  • [Presentation] カルボン酸エステル等価体を用いる不斉アルドール反応2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Invited
  • [Presentation] カルボン酸無水物を用いた高速脱水縮合反応の開発2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Invited
  • [Presentation] ボトシニンおよびボトシノリド類(植物成長阻害剤)の不斉全合成2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Invited
  • [Presentation] エポキシキノール類(血管新生阻害剤)の化学2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      京都大学大学院理学研究科特別講演会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-10-29
    • Invited
  • [Presentation] ラセミ体のアミノ酸を光学活性なアミノ酸エステルへと変換する新規手法の発明2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      BioJapan 2014 World Business Forum
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-10-16
    • Invited
  • [Presentation] 新規ゴルジ体機能阻害活性物質M-COPAの不斉全合成2014

    • Author(s)
      椎名 勇
    • Organizer
      文部科学省がん化学療法基盤支援活動第3回シンポジウム
    • Place of Presentation
      万国津梁館(沖縄県名護市)
    • Year and Date
      2014-05-12
    • Invited
  • [Book] 有機合成法実験ハンドブック2015

    • Author(s)
      椎名 勇他
    • Total Pages
      1000
    • Publisher
      丸善
  • [Remarks] 従来の2倍の純度で、非ステロイド性抗炎症薬を合成することに成功

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=fy_Zy8hKzDc&feature=youtu.be

  • [Remarks] Production of Chiral NSAIDs and Their Esters

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=3vKArZh8d4g&feature=youtu.be

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学活性2-ヒドロキシエステルの製造方法2010

    • Inventor(s)
      椎名 勇,中田健也
    • Industrial Property Rights Holder
      椎名 勇,中田健也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特許5605716
    • Filing Date
      2010-09-16
    • Acquisition Date
      2014-09-05
    • Overseas

URL: 

Published: 2016-06-01  

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