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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Continuous flow synthesis by integrated reactions: Efficient synthesis and transformation of naturally occurring bioactive middle molecules

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 18H04411
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

赤井 周司  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (60192457)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords集積型反応 / 連続フロー合成 / 酵素触媒反応 / 動的速度論的光学分割 / フッ素化
Outline of Annual Research Achievements

近年,フラスコなどの反応容器を用いて行う「バッチ合成」に代わり,反応管に原料基質を連続的に送液する「連続フロー合成」に関心が高まっている。本法は、小さい反応設備で大量合成ができることに加え、再現性、安全性などが高い利点があるためである。しかし,複数の触媒を用いる集積型反応をフロー系で行った例はまだ少ない。我々はH28~29年度,本新学術領域に公募研究班員として参画し,酵素/金属混合触媒を用いる動的速度論的光学分割(DKR),並びにフェノール類の求核的脱酸素フッ素化法を開発した。本課題では,この2年間の成果を連続フロー合成に発展させることを主目的として研究を行った。今年度は、以下の成果を得た。
1.固定化リパーゼと固定化オキソバナジウムの2つの触媒を混合充填した反応管を用い、第2級アルコールの連続フロー法によるDKRについて検討を行った。特に、2つの触媒の比率、全体の触媒量、流速等に関して詳細な条件検討を行った結果、目的とする光学活性なエステルを高収率、高光学純度で与える条件を見出した。
2.生物活性化合物の不斉全合成のために必要な,γ位に官能基を有するアリルアルコールのフロー系による速度論的光学分割について大石教授(九大院理)と共同研究を行い、両鏡像体を高収率、高光学純度で生成する方法を見出すことができた。
3.我々がごく最近見出したフロー系によるフェノール類の脱酸素フッ素化法を多様な基質に適用し,本法の基質汎用性を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画をおおむね実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画に従い、DKRと分子内環化が連続進行する集積型構築法をフロー系に適用する。また、フェノール類の脱酸素フッ素化法を天然の生物活性ポリフェノール類に適用し、その実効性を検証する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Microflow Fluorinations of Benzynes: Efficient Synthesis of Fluoroaromatic Compounds2018

    • Author(s)
      Ikawa Takashi、Masuda Shigeaki、Akai Shuji
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 66 Pages: 1153~1164

    • DOI

      10.1248/cpb.c18-00578

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flow Synthesis of (3R)- and (3S)-(E)-1-Iodohexa-1,5-dien-3-ol: Chiral Building Blocks for Natural Product Synthesis2018

    • Author(s)
      Katayama Sota、Koge Tomoyuki、Katsuragi Satoko、Akai Shuji、Oishi Tohru
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Pages: 1116~1118

    • DOI

      10.1246/cl.180475

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lipase-catalyzed asymmetric synthesis of naphtho[2,3-c]furan-1(3H)-one derivatives by a one-pot dynamic kinetic resolution/intramolecular Diels-Alder reaction: Total synthesis of (-)-himbacine2018

    • Author(s)
      Sugiyama Koji、Kawanishi Shinji、Oki Yasuhiro、Kamiya Marin、Hanada Ryosuke、Egi Masahiro、Akai Shuji
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      Volume: 26 Pages: 1378~1386

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2017.08.019

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ピロガロール類の位置選択的脱酸素フッ素化法の開発2019

    • Author(s)
      東 雅之、里 章平、田窪景太、春田純一、赤井周司
    • Organizer
      日本薬学会第139回年会
  • [Presentation] 加水分解酵素と遷移金属の触媒集積化:新しい不斉合成法への挑戦2018

    • Author(s)
      赤井周司
    • Organizer
      昭和薬科大学特別講義
    • Invited
  • [Presentation] Lipase/Metal Combo-Catalysis for Dynamic Kinetic Resolution: Quantitative Conversion of Racemates into Optically Pure Molecules2018

    • Author(s)
      Shuji Akai
    • Organizer
      8th Catalysis & Fine Chemicals 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Continuous Microflow Reactions for Deoxyfluorination of Substituted Phenols into Fluorobenzenes2018

    • Author(s)
      Takashi Ikawa, Shigeaki Masuda and Shuji Akai
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-4)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Modular Biocatalytic Approach for the Highly Enantioselective Synthesis of Atropisomeric Biaryl Diols2018

    • Author(s)
      Kengo Kasama, Koichi Higashio, Gamal A. I. Moustafa, Shuji Akai
    • Organizer
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lipase/Metal Combo-Catalyzed Dynamic Kinetic Resolution: Quantitative Conversion of Racemates into Optically Pure Molecules2018

    • Author(s)
      赤井周司
    • Organizer
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 加水分解酵素リパーゼが拓く新しい不斉合成2018

    • Author(s)
      赤井周司
    • Organizer
      金沢大学薬学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] O-Protecting Group Effect on Regioselectivity of Dienone-Phenol Rearrangement of 4,4-Disubstituted 2-Hydroxycyclohexa-2,5-dienones and Related Difluorides.2018

    • Author(s)
      Ahmed AbuBakr, Shuji Akai
    • Organizer
      第68回日本薬学会近畿支部総会・大会
  • [Presentation] Synergy of lipases with metal catalysts for dynamic kinetic resolution of racemic alcohols and binaphthols2018

    • Author(s)
      Shuji Akai
    • Organizer
      Bielefeld大学特別講演
    • Invited
  • [Presentation] Regioselectivity of Dienone-Phenol Rearrangement of 4,4-Disubstituted 2-Hydroxycyclohexa-2,5-dienone Derivatives and Corresponding Difluorides2018

    • Author(s)
      Ahmed AbuBakr,Shuji Akai
    • Organizer
      International Symposium on Main Group Chemistry Directed towards Organic Synthesis (MACOS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異種触媒集積型分子変換の最先端2018

    • Author(s)
      赤井周司
    • Organizer
      第26回分子合成化学セミナー
  • [Presentation] 酵素と金属の触媒集積型動的光学分割の新展開2018

    • Author(s)
      赤井周司
    • Organizer
      新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」平成30年度第6回成果報告会
  • [Book] Kinetic Control in Synthesis and Self-Assembly2018

    • Author(s)
      Shuji Akai and Gamal A. I. Moustafa
    • Total Pages
      324
    • Publisher
      Academic Press
    • ISBN
      9780128121269
  • [Remarks] 大阪大学大学院薬学研究科 薬品製造化学分野 ホームページ

    • URL

      http://handai-seizo.jp/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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