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ケチミン類の二重活性化を鍵とする効率的四置換不斉炭素構築法の開発

Research Project

Project/Area Number 11J07922
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

林 真志  名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords不斉合成 / ケチミン / 二重活性化 / 四置換不斉炭素 / γ-ブテノライド / 酸塩基協奏触媒 / α, β-ジアミノ酸 / アジリジン
Research Abstract

近年の高機能性有機化合物 : ファインケミカル・医農薬品類において、光学活性α-またはβ-アミノ酸およびその類縁体は非常に大きな役割を果たしている。特にこのような分子の中で四置換不斉炭素を有する化合物群はラセミ化の心配が無く、立体配座の安定性も高いために高機能性が期待されているが、天然には存在しない化合物群であるために、効率的な合成手法の開発が必要とされている。そこで私は、高度な不斉反応場設計による求核剤、求電子剤を同時に活性化する二重活性型の触媒を用いることにより、これまで困難であったケチミン類の普遍的な合成手法の確立を目指して研究を行ってきた。
1. シンコナアルカロイド-ルイス酸触媒を用いたケチミン類に対する不斉ビニロガスマンニッヒ反応
シンコナアルカロイド-銅触媒を用いることにより、ケチミン類に対するフラン誘導体による不斉ビニロガスマンニッヒ反応の開発を行い、連続する不斉炭素を有するδ-アミノ-γ-ブテノライド誘導体を、高収率・ジアステレオ選択的・高エナンチオ選択的に得ることに成功した。また、より廃棄物の少ない効率的な合成手法としてシリルエノールエーテルを用いない直載的なビニロガスマンニッヒ反応の開発を行い、ルイス酸に亜鉛を用いることで高収率・高立体選択的に生成物を得ることに成功している。
2. シンコナアルカロイド-銅触媒を用いた不斉イミダゾリン形成反応
また、本触媒系をケチミン類とイソシアノ酢酸エステルを用いるマンニッヒ型反応に展開し、光学活性なイミダゾリン形成反応の開発を行った。その結果、ジアステレオ選択性が中程度なものの高収率・高エナンチオ選択的に光学活性なイミダゾリンを得ることに成功した。これら生成物は、光学純度を低下させることなくα, β-ジアミノ酸へと変換が可能である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

最終年度は、前年度までに開発してきたシンコナアルカロイド-ルイス酸触媒をルイス酸・ブレンステッド塩基協奏触媒として用い、ケチミン類と種々の求核剤との不斉反応へと展開を行った。さらに、得られた生成物を医薬品中間体やビルディングブロックとして重要なδ-アミノ-γ-ブテノライドやα, β-ジアミノ酸へと光学純度を低下させることなく変換が可能である。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (5 results)

  • [Journal Article] Cinchona Alkaleid Amide/Copper(II) Catalyzed Diastereo-and Enantioselective Vinylogous Mannich Reaction of Ketimines with Siloxyfurans2013

    • Author(s)
      Masashi Haashi, Masahide Sano, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: VOL. 52 Issue: 21 Pages: 5557-5560

    • DOI

      10.1002/anie.201301917

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cinchona Alkaloid Amides/Dialkylzinc Catalyzed Enantioselective Desymmetrization of Aziridines with Phosphites2012

    • Author(s)
      Masashi Hayashi, Noriyuki Shiomi, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc., ACS

      Volume: VOL.134 Issue: 47 Pages: 19366-19369

    • DOI

      10.1021/ja309963w

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 四置換不斉炭素を有する光学活性δ-アミノ-γ-ブテノライドの合成開発研究2013

    • Author(s)
      林 真志
    • Organizer
      日本プロセス化学会2013サマーシンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2013-07-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Cinchona Alkaloid/Copper(II) Catalyzed Asymmetric Vinylogous Mannich Reaction of Ketimines.2013

    • Author(s)
      Masashi Hayashi
    • Organizer
      Thieme NAGOYA Symposium
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2013-05-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シンコナアルカロイドアミド-銅触媒を用いたケチミンに対する触媒的不斉ビニロガスマンニッヒ反応2013

    • Author(s)
      林真志
    • Organizer
      日本化学会春季第93回年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイス酸ブレンステッド塩基複合型触媒の開発と亜リン酸エステルによるメソアジリジンの触媒的不斉非対称化反応の開発2012

    • Author(s)
      林真志
    • Organizer
      第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      2012-11-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cinchona Alkaloid Catalyzed Asymmetric Syntheses of Organophosphorus Compounds2012

    • Author(s)
      Masashi Hayashi
    • Organizer
      The 6^<th> Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2012-09-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cinchona alkaloid/zinc catalyzed enantioselective ring-opening reaction of aziridines with phosphites2012

    • Author(s)
      Masashi Hayashi
    • Organizer
      MCASIA2012
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2012-05-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric synthesis of optically active phosphoric acid monoester2011

    • Author(s)
      Masashi Hayashi
    • Organizer
      Nagoya University Global COE International Symposium and the 7th and 8th Yoshimasa Hirata Memorial Lecture
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知)
    • Year and Date
      2011-11-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Phospha-Brook転移反応を経由したエノラートに対する触媒的不斉プロトン化反応の開発2011

    • Author(s)
      林真志
    • Organizer
      第41回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      信州大学工学部(長野)
    • Year and Date
      2011-11-06
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] シンコナアルカロイド・塩基を用いるαケトエステルへの還元的リン酸化反応2011

    • Author(s)
      林真志
    • Organizer
      第3回有機触媒シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Organocatalytic Asymmetric Synthesis of Organophosphorus Compounds2011

    • Author(s)
      Masashi Hayashi
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Process Chemistry
    • Place of Presentation
      京都国際会議センター(京都)
    • Year and Date
      2011-08-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/nakamura/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/nakamura/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/shibata/shibata.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学活性な四置換不斉炭索を有するα, β-ジアミノ酸類の製造方法2014

    • Inventor(s)
      中村修一
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-02-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学活性な四置換不斉炭素を有するδ-アミノ-γ-ブテノライド類の製造方法2013

    • Inventor(s)
      中村修一
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      2013-000472
    • Filing Date
      2013-01-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規光学活性イミダゾリン-リン酸触媒とその誘導体2013

    • Inventor(s)
      中村修一
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      2013-024022
    • Filing Date
      2013-02-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規不斉触媒とそれを用いる光学活性β-アミノホスホン酸の製造技術2012

    • Inventor(s)
      中村修一
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      2012-030435
    • Filing Date
      2012-02-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学活性β-アミノスルホン酸の合成技術2011

    • Inventor(s)
      中村修一
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      2011-112152
    • Filing Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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