水素結合のネットワーク形成に基づく有機分子触媒の制御システム設計開発

• 研究領域: 有機分子触媒による未来型分子変換
• 研究課題/領域番号: 23105002
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 寺田 眞浩 東北大学, 理学研究科, 教授 (50217428)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 116,090千円 (直接経費: 89,300千円、間接経費: 26,790千円); 2015年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2014年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2013年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2012年度: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2011年度: 39,260千円 (直接経費: 30,200千円、間接経費: 9,060千円)
• キーワード: 有機分子触媒 / 不斉合成 / 物質変換 / 水素結合 / 酸触媒 / 環境調和 / 分子認識 / 反応場

研究成果の概要

有機変換反応の高効率化と高選択性の実現は有機合成化学者に課された命題の一つである。本研究は、これらを実現する新規触媒の設計開発を目的として、酸性官能基を同一分子内に複数組み込み、それらの分子内水素結合を分子設計戦略とする新たなキラルブレンステッド酸触媒系、多酸系複合型触媒の設計開発を行った。その結果、同一分子内にリン酸官能基を二つ組み込んだキラルビス－リン酸触媒の設計開発に成功した。さらに、このキラルビス－リン酸の開発時における知見をもとに酸性度を向上させるためのリン酸と、反応基質を活性化するためのリン酸基とを作用分離させたC1対称なビス－リン酸触媒を新たに開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Enantioconvergent Nucleophilic Substitution Reaction of Racemic Alkyne-Dicobalt Complex (Nicholas Reaction) Catalyzed by Chiral Bronsted Acid (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada, Yusuke Ota, Feng Li, Yasunori Toda, Azusa Kondoh
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 138 号: 34 ページ: 11038-11043
  • DOI: 10.1021/jacs.6b05948
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Diastereo- and Enantioselective Mannich-Type Reaction between Enamides and Thiazolones (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Kikuchi, Norie Momiyama, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 18 号: 11 ページ: 2521-2523
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.6b00857
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Study of Stereocontrolling Elements in Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Addition Reaction of Vinylindoles with Azlactones (2016)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Kanomata, and Masahiro Terada
  • 雑誌名: Synlett 巻: 27 号: 04 ページ: 581-585
  • DOI: 10.1055/s-0035-1561677
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enantioselective Aza Michael-Type Addition to Alkenyl Benzimidazoles Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid (2016)
  • 著者名/発表者名: Ya-Yi Wang, Kyohei Kanomata, Toshinobu Korenaga, and Masahiro Terada
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 55 号: 3 ページ: 927-931
  • DOI: 10.1002/anie.201508231
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular Design of a Chiral Bronsted Acid with Two Different Acidic Sites: Regio-, Diastereo-, and Enantioselective Hetero-Diels-Alder Reaction of Azopyridinecarboxylate with Amidodienes Catalyzed by Chiral Carboxylic Acid-Monophosphoric Acid (2016)
  • 著者名/発表者名: Norie Momiyama, Hideaki Tabuse, Hirofumi Noda, Masahiro Yamanaka, Takeshi Fujinami, Katsunori Yamanishi, Atsuto Izumiseki, Kosuke Funayama, Fuyuki Egawa, Shino Okada, Hiroaki Adachi, Masahiro Terada
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 138 号: 35 ページ: 11353-11359
  • DOI: 10.1021/jacs.6b07150
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrogen Bonds-Enabled Design of a C1-Symmetric Chiral Broensted Acid Catalyst (2016)
  • 著者名/発表者名: Norie Momiyama, Kosuke Funayama, Hirofumi Noda, Masahiro Yamanaka, Naohiko Akasaka, Shintaro Ishida, Takeaki Iwamoto, and Masahiro Terada
  • 雑誌名: ACS Catal. 巻: 6 号: 2 ページ: 949-956
  • DOI: 10.1021/acscatal.5b02079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Brønsted acid-catalyzed enantioselective Friedel–Crafts reaction of 2-methoxyfuran with aliphatic ketimines generated in situ (2016)
  • 著者名/発表者名: Azusa Kondoh, Yusuke Ota, Takazumi Komuro, Fuyuki Egawa, Kyohei Kanomata and Masahiro Terada
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 7 号: 2 ページ: 1057-1062
  • DOI: 10.1039/c5sc03175c
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design of a Brønsted Acid with Two Different Acidic Sites: Synthesis and Application of Aryl Phosphinic Acid-Phosphoric Acid as a Brønsted Acid Catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: Norie Momiyama, Tomohiro Narumi, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 95 ページ: 16976-16979
  • DOI: 10.1039/c5cc06787a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kinetic Resolution of Racemic Amino Alcohols through Intermolecular Acetalization Catalyzed by Chiral Brønsted Acid (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuto Yamanaka, Azusa Kondoh, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 137 号: 3 ページ: 1048-1051
  • DOI: 10.1021/ja512238n
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Secondary Stereocontrolling Interactions in Chiral Brønsted Acid catalysis: Study of a Petasis-Ferrier-Type Rearrangement Catalyzed by Chiral Phosphoric Acids (2014)
  • 著者名/発表者名: 鹿又喬平、戸田泰徳、柴田幸大、山中正浩、都築誠二、Ilya Gridnev、寺田眞浩
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 5 号: 9 ページ: 3515-3523
  • DOI: 10.1039/c4sc00611a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanistic Studies of Highly Enantio- and Diastereoselective Aza-Petasis-Ferrier Rearrangement Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada, Takazumi Komuro, Yasunori Toda, and Toshinobu Korenaga
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 19 ページ: 7044-7057
  • DOI: 10.1021/ja5017206
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chiral Silver Phosphate Catalyzed Transformation of ortho-Alkynylaryl Ketones into 1H-Isochromene Derivatives through an Intramolecular-Cyclization/Enantioselective- Reduction Sequence (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Terada, F. Li, Y. Toda
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 53 号: 1 ページ: 235-239
  • DOI: 10.1002/anie.201307371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Anion Catalysis in the Enantioselective 1,4-Reduction of 1-Benzopyrylium Ion as a Reactive Intermediate (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Terada, T. Yamanaka, Y. Toda
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 号: 41 ページ: 13658-13662
  • DOI: 10.1002/chem.201302486
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Chiral Bis(guanidino)iminophosphorane as an Uncharged Organosuperbase for the Enantioselective Amination of Ketones (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takeda, M. Terada
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 41 ページ: 15306-15309
  • DOI: 10.1021/ja408296h
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis of Unsymmetrically Substituted 2,2' -Dihydroxy-1,1'-biaryl Derivatives Using Organic-Base-Catalyzed Ferrier-Type Rearrangement as the Key Step (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Terada, K. Dan
  • 雑誌名: Chem. Commum. 巻: 48 号: 46 ページ: 5781-5783
  • DOI: 10.1039/c2cc31594g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Guanidine/Azole Binary System as an Efficient Catalyst for Morita-Baylis-Hillman Reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Terada, S. Fukuchi, K. Amagai, M. Nakano, H. Ube
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 4 号: 7 ページ: 963-967
  • DOI: 10.1002/cctc.201200149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Brensted Acid-Catalyzed Stereoselective Addition of Azlactones to 3-Vinylindoles for Facile Access to Enantioenriched Tryptophan Derivatives (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Terada, K.Moriya, K.Kanomata, K.Sorimachi
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 50 号: 52 ページ: 12586-12590
  • DOI: 10.1002/anie.201105562
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Chiral Bis-phosphoric Acid Catalyst Derived from (R)-3,3'-Di(2-hydroxy-3-arylphenyl) binaphthol : Catalytic Enantioselective Diels-Alder Reaction of α,β-Unsaturated Aldehydes with Amidodienes (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Momiyama, T.Konno, T.Furiya, T.Iwamoto, M.Terada
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 133 号: 48 ページ: 19294-19297
  • DOI: 10.1021/ja2081444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Bronsted Acid Catalysis for Enantioselective Hosomi-Sakurai Reaction of Imines with Allyltrimethylsilane (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Momiyama, H.Nishimoto, M.Terada
  • 雑誌名: Org.Lett. 巻: 13 号: 8 ページ: 2129-2129
  • DOI: 10.1021/ol200595b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enantioselective Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid Catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 雑誌名: Curr. Org. Chem. 巻: 15 号: 13 ページ: 2227-2256
  • DOI: 10.2174/138527211796150732
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-free Chiral Phosphoric Acid or Chiral Metal Phosphate as Active Catalyst in the Activation of N-acyl Aldimines (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Terada, K. Kanomata
  • 雑誌名: Synlett 巻: - 号: 09 ページ: 1255-1258
  • DOI: 10.1055/s-0030-1260545
  • 査読あり
• [学会発表] キラルブレンステッド酸触媒を用いた不斉合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: JACI先端化学・材料技術部会 高選択性反応分科会 講演会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Enantio-Convergent Nucleophilic Substitution Reaction of Racemic Electrophiles Catalyzed by Chiral Bronsted Acid (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: 21th International Conference on Organic Synthesis
  • 発表場所: Mumbai, India
  • 年月日: 2016-12-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 酸触媒を極める：弱い相互作用で選択的なモノづくり (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] キラルブレンステッド酸ならびに塩基の化学：そのきっかけから最近の試みまで (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: 有機合成化学協会中国四国支部講演会
  • 発表場所: 広島
  • 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Transformation of Cationic Intermediates Mediated by Chiral Phosphoric Acid Catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chiral Brønsted Acid-Catalyzed Transformations for Multistep Sequence (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: First Symposium DOMINOCAT
  • 発表場所: Aachen, Germany
  • 年月日: 2015-09-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Kinetic Resolution of Racemic Amino Alcohols through Intermolecular Acetalization Catalyzed by Chiral Brønsted Acid (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: Golden Jubilee Chemistry Conference
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-08-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Transformation of Cationic Intermediates Mediated by Chiral Phosphoric Acid Catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: he 39th Naito Conference The Chemistry of Organocatalyst
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Kinetic Resolution of Racemic Amino Alcohols through Intermolecular Acetalization Catalyzed by Chiral Brønsted Acid (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: Advanced Molecular Transformations by Organocatalysts 2nd International Conference
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-11-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Catalysis by Chiral Brønsted Acids and Chiral Brønsted Bases (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Terada
  • 学会等名: Molecular Complexity in Modern Chemistry
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-09-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chiral Anion Catalysis in Enantioselective Transformation of Carbocation Intermediates (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: 4th UK/Japan Conference in Catalytic Asymmetric Synthesis
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral Phosphoric Acids as Versatile Catalysts for Enantioselective Transformations (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: The 23rd French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
  • 発表場所: Nagasaki, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] キラルブレンステッド酸触媒による不斉合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: 第23回 万有福岡シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral Phosphoric Acids as Versatile Catalysts for Enantioselective Transformations (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: 25th International Symposium on Chirality
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acids (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: Beijing Symposium 2013 on “New Frontiers in Organic Chemistry: New Reagents, New Reactions”
  • 発表場所: Beijing, China
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral Anion Catalysis in Enantioselective 1,4-Reduction of 1-Benzopyrylium Ion as a Reactive Intermediate (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: First Japan-USA Organocatalytic Symposium
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2012-12-15
  • 招待講演
• [学会発表] 有機分子触媒による高度分子変換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: CSJ化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] キラルブレンステッド酸触媒による炭素-炭素多重結合の活性化：水素結合ネットワーク形成の核心に迫ることができるか？ (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: 新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」第一回全体会議
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] Enantioselective Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acids (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: Molecular Chirality Asia 2012
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2012-05-17
  • 招待講演
• [学会発表] キラルブレンステッド酸による不斉合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 学会等名: 日本化学会関東支部 地区講演会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Carbon-Carbon Bond Forming Reactions Catalyzed by Chiral Phosphoric Acids (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: Fourth Novel Chiral Chemistries Japan 2012
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Binaphthol-derived Phosphoric Acid as a Versatile Catalyst for Enantioselective Carbon-Carbon Bond Forming Reactions (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: UK/Japan Conference in Catalytic Asymmetric Synthesis
  • 発表場所: Oxford, UK
  • 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Transformations via Activation of Electron-Rich Double Bonds Using Chiral Phosphoric Acids (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: First Germany-Japan Organocatalytic Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Enantioselective Transformations via Activation of Electron-Rich Double Bonds Using Chiral Phosphoric Acids (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 学会等名: Catalysis and Fine Chemicals 2011
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 招待講演
• [図書] 有機分子触媒の化学：モノづくりのパラダイムシフト (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 総ページ数: 228
  • 出版者: 化学同人
• [図書] キラリティ（キラル化学）―その起源から最新のキラル材料研究まで (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺田眞浩
  • 総ページ数: 205
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Science of Synthesis, Asymmetric Organocatalysis 2, Bronsted Base and Acid Catalysts, and Additional Topics (Phosphoric Acid Catalysis of Reactions not Involving Imines) Eds. K. Maruoka (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 出版者: Georg Thieme Verlag KG
• [図書] Science of Synthesis, Stereoselective Synthesis 3 (Ene Reactions) Ed. P. A. Evans (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Terada
  • 出版者: Georg Thieme Verlag KG
• [備考] 新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」ホームページ
  • URL: http://www.organocatalysis.jp/
• [備考] 東北大学 大学院理学研究科 化学専攻 反応有機化学研究室 ホームページ
  • URL: http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html
• [備考] 新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」HP
  • URL: http://www.organocatalysis.jp/
• [備考] 東北大学・大学院理学研究科・化学専攻・反応有機化学研究室HP
  • URL: http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html
• [備考] 新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」
  • URL: http://www.organocatalysis.jp/
• [備考] 東北大学・大学院理学研究科・化学専攻・反応有機化学研究室HP
  • URL: http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html
• [備考] 新学術領域研究「有機分子触媒による未来型分子変換」領域HP
  • URL: http://www.organocatalysis.jp/
• [備考] 東北大学・大学院理学研究科・科学専攻・反応有機化学研究室HP
  • URL: http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html