2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel cascade asymmetric catalyses based on aldol-related reactions
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20H03364
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
中島 誠 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (50207792)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉浦 正晴 崇城大学, 薬学部, 教授 (00376592)
小谷 俊介 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 教授 (50551280)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 有機分子触媒 / 不斉反応 / アルドール反応 / ホスフィンオキシド / 連続反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに当研究室で開発されてきた有機オキシド化合物によるトリクロロシリル化合物の活性化を基軸とした一連のアルドール関連反応を組み合わせることによって、新たな連続反応を開発することを目的としている。そのためには、組み合わせるべき新たな素反応群の開発、それを立体選択的に行う不斉触媒群の開発、そして実際にそれらを組み合わせて連続反応として組み込む工程が必要となる。令和3年度では、連続反応として組み合わせる素反応の開発と、それを立体選択的に行うための新規不斉触媒の開発、およびその生物活性物質合成への応用を中心に研究を進めてきた。その結果、当研究室では開発したいくつかの反応の詳細な解析や、新しいアルドール関連反応を開発することにより、査読付き論文を3件を公表し、国内学会にて成果を10件発表することができた。また、令和2年度に想定外の成果として発見できた、四塩化ケイ素を活性化剤とするオキセタンの不斉開環反応は、本年度、論文して発表することができた。また、令和2年度に本研究費にて購入したリサイクルカラムHPLCにより触媒の合成が効率化し、様々な触媒や基質の大量合成を迅速に行うことができるようになった。研究開始2年目としては大きな問題なく研究の立ち上がりを見せることができているので、研究は順調な進展を示すことができたと判断できる。そのため、現段階では研究計画の大きな変更は考えていない。今後、さらなる素反応開発と触媒の設計・合成を進めそ れらを組み合わせた連続反応の実現を目指す予定である。
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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
われわれの研究室では、キラルなホスフィンオキシドがトリクロロシリル化合物を活性化することを基軸とした一連のアルドール関連反応を見出している。本研究課題では、アルドール関連反応を組み合わせた新たな立体選択的連続反応を開発することを目的としている。そのためには、組み合わせるべき新たな素反応群の開発、それを立体選択的に行う不斉触媒群の開発、そして実際にそれらを実際に組み合わせて立体選択的連続反応として組み込む工程が必要となる。令和2年度は、連続反応として組み合わせる素反応の開発と、それを立体選択的に行うための新規不斉触媒の開発、およびその生物活性物質合成への応用を中心に研究を進めてきた。その結果、3報の学術論文が掲載され、10件の学会発表を行なうことができた。令和2年度に想定外の成果として、四塩化ケイ素を活性化剤とするオキセタンの不斉開環反応を発見したが、これは本年度、論文化され学術雑誌に掲載された。その他、生物活性物質合成への応用として他研究室との共同研究として2報発表することができた。また、令和2年度に本研究費で購入したリサイクルカラム高速液体クロマトグラフにより触媒や基質のの合成が効率化し、研究を迅速に行うことができるようになった。従って、おおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、反応開発と触媒の設計・合成という2本の柱と、それらを結びつけ、いわば本体と言うべき連続反応を実現こそが目的となっている。研究開始2年で、反応開発と触媒の設計・合成のいずれの項目でも、大きな問題なく研究の立ち上がりを見せることができたことから、今の所、順調な進展を示すことができたと判断できる。そのため、研究を遂行する上で大きな支障は生じていないので、研究計画の変更は考えていない。基本的には、当初の予定通りの方針で研究を進めていくことにする。本研究費により令和2年度にリサイクルカラム液体クロマトグラフィーを購入できたため、それが触媒合成に大いに役に立ったこと から、大きな支出の変更も予定してない。令年4年度は、本年度同様、素反応開発と触媒の設計・合成を進めていく予定であるが、反応としては、無保護の共役イ ミドを受容体としたアルドール反応や共役アミドを受容体としたMichael反応の開発を行いたい。また、触媒としては、今まで用いてきたホスフィンオキシドやN-オキシド以外の、これまで当研究室で扱ってこなかった全く異なる官能基を有する化合物の可能性を探る予定である。令和5年度以降は、それまで に獲得した反応群と触媒群を組み合わせた連続反応の実現を目指す予定である。どの触媒がどの反応に最適か、そしてそれらのどの組み合わせが連続反応を実現 する可能性があるかを見極めるのにしばらくはかかると思われる。最終年度には、それらを洗礼された立体選択的連続反応に仕上げ、研究課題を終了すべく努力する所存である。
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