2014 Fiscal Year Annual Research Report
二酸化炭素を炭素資源として用いる光学活性アミノ酸類の合成
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26293001
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 美洋 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90226019)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | α－アミノ酸 / β－アミノ酸 / カルボキシル化 / 二酸化炭素 / 炭素固定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は，申請者らがこれまで行ってきた「CO2固定化反応を利用したα－及びβ－アミノ酸の合成」をさらに発展させ，「光学活性アミノ酸の合成」への展開を目指すことである．前年度までの検討によって，「光学活性α－アミノメタル中間体からの不斉転写によるα－アミノ酸の不斉合成法」を確立しているため，「イミン中間体からの光学活性α－アミノメタル中間体」の不斉合成法を確立できれば，「イミン中間体から光学活性α－アミノ酸」を合成できる一連のプロセスが繋がることになる．そこで，今年度は「イミン中間体からの光学活性α－アミノメタル中間体」の触媒的不斉合成法の確立を目指し検討を行った，その結果，不斉配位子を持つCu触媒存在下，シリルボランを用いるとイミンへのシリル基の付加がエナンチオ選択的に進行し，光学活性α－アミノシリル化合物が収率及び不斉収率よく得られることを見出した．また，光学活性α－アミノシリル化合物をフッ化物イオン存在下，CO2と反応させると，反応は立体保持で進行し，光学活性α－アミノ酸へと変換できることも見出した．一方，申請者らは「Ni触媒を用いたイナミドへのCO2固定化反応によるβ－アミノアクリル酸誘導体の合成」にすでに成功している．このβ－アミノアクリル酸を不斉水素化によって還元できれば光学活性β－アミノ酸へと変換できるはずである．しかし，これまでの検討において，１）三置換β－アミノアクリル酸誘導体のRh触媒を用いた不斉水素化には成功しているが，三置換β－アミノアクリル酸誘導体の合成には量論量のNi錯体を必要とする，２）触媒量のNiを用いた四置換β－アミノアクリル酸誘導体の合成には成功しているが，不斉水素化反応の開発には成功していない，という問題点を抱えており，次年度以降はβ－アミノ酸の不斉合成法の確立を中心に検討を行っていく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度であるが，当初計画のうち約１／２に当たる「α－アミノ酸の不斉合成法の開発」にほぼ成功している．また，残りの１／２の「β－アミノ酸の不斉合成法の開発」に関しても，概ね良好に進展しつつある．
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| Strategy for Future Research Activity |
上述の通り，申請者らは既に「光学活性α－アミノメタル中間体からの不斉転写によるα－アミノ酸の不斉合成法」を確立し，本年度は更に「Cu触媒を用いたイミン中間体からの光学活性α－アミノシリル中間体」の不斉合成法の開発にも成功している．そこで，今後はこれらの反応を一挙に進行し得る「ワンポット反応」への展開を検討していく予定である．一方，β－アミノ酸の不斉合成に関しては，１）三置換β－アミノアクリル酸誘導体のNi錯体を用いた合成法の触媒反応化，２）四置換β－アミノアクリル酸誘導体を不斉水素化し得る金属触媒や反応条件のスクリーニングを行っていく予定である．
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| Causes of Carryover |
直接経費次年度使用額が86,443円となっているが，この分に関しても平成２６年度の研究計画に従って３月末までに物品費として執行済みであり，支払い手続き上，次年度に繰り越されたものである．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の通り，平成２６年度研究計画に従い，３月末までに執行済である．
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