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生体触媒の人為的制御による新規キラルシントンの効率的調製と光学活性医薬品の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555288
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 合成化学
研究機関岡山大学

研究代表者

酒井 貴志  岡山大学, 工学部, 教授 (00170556)

研究分担者 南井 正好  住友化学工業株式会社, 有機合成研究所, 主任研究員
依馬 正  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (20263626)
宇高 正徳  岡山大学, 工学部, 教授 (30033153)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1997年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード光学活性 / 生体触媒 / 不斉還元 / リパーゼ / パン酵母 / 光学分割 / 不斉合成 / フッ素 / アルコール / キラル / アジリン
研究概要

1.光学活性化合物の合成
医農薬や液晶などの機能性化合物を合成する上で有用と期待される不斉合成中間体を設計・合成した。含窒素不飽和三員環アジリンを有する1級アルコールやペンタフルオロフェニル基を有するシアノヒドリン類、テトラフェニルポルフィリンを置換基として有する不斉2級アルコールを中心に研究した。これらの不斉化合物の光学活性体は、リパーゼやスブチリシンといった加水分解酵素を触媒とする速度論的光学分割やパン酵母或いはその還元酵素を用いた不斉還元によって合成した。概して、高いエナンチオ選択性で光学活性体を得ることができた。3-フェニル-2H-アジリン-2-メタノールからは高ジアステレオ選択的な付加反応により、4種類の立体異性体をつくり分けることに成功した。また、2-アシロキシ-2-(ペンタフルオロフェニル)アセトニトリルからは、数ステップで新規な1,2-ジオール及び1,2-アミノアルコール誘導体へ導くことができた。
2.極低温下でのリパーゼ反応
リパーゼを用いた速度論的光学分割におけるエナンチオ選択性の温度依存性を系統的に調査した。上で述べた不斉アルコールをはじめとして様々なアルコールを試した。30℃からー60℃付近の温度範囲で反応を行ったところ、温度を下げるにつれてエナンチオ選択性が向上した。lnEを1/Tに対してプロットすると、ほとんどの場合、30℃からー40℃までは直線関係が認められた。直線部分からは理論式によりΔΔH^<【double plus】>とΔΔS^<【double plus】>が算出でき、反応機構に関する知見も得られた。
3.パン酵母またはその還元酵素を用いたカルボニル化合物の不斉還元
パン酵母またはそこから単離精製した還元酵素を用いた不斉還元により、医農薬合成に有用と考えられる光学活性アルコールを合成した。一般にパン酵母を用いた場合よりも単離精製した還元酵素を用いた方がエナンチオ選択性は高く、後者の多くの場合で、光学的に純粋なアルコールが得られた。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Tadashi Ema: "Highly Enantioselective Reduction of Carbonyl Compounds Using a Reductase Purified from Bakers' Yeast"The Journal of Organic Chemistry. 63 (15). 4996-5000 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Sakai: "Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution of 2-Acyloxy-2-(pentafluorophenyl)acetonitrile"Tetrahedron Letters. 39 (29). 5233-5236 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jing-Nan Cui: "Control of Enantioselectivty in the Bakers Yeast Asymmetric Reduction of γ-Chloro β-Diketones to γ-Chloro (S)-β-Hydroxy Ketones"Tetrahedron : Asymmetry. 9 (15). 2681-2692 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Ema: "Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution of Large Secondary Alcohols Having Tetraphenylporphyrin"Tetrahedron Letters. 39 (35). 6311-6314 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Sakai: "Low-Temperature Method for Enhancement of Enantioselectivity in the Lipase-Catalyzed Kinetic Resolutions of Solketal and Some Chiral Alcohols"Tetrahedron Letters. 39 (43). 7881-7884 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Ema: "Transition-State Model for Subtilisin-Catalyzed Transesterifications of Secondary Alcohols"Tetrahedron Letters. 40 (23). 4367-4370 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Sakai: "Lipase-Catalyzed Transesterification of 2-Hydroxy-2-(pentafluorophenyl)acetonitrile Leading to (1R,2R)- and (1S,2S)-Bis(pentafluorophenyle)ethane-1,2-diol"The Journal of Organic Chemistry. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Ema et al.: "Highly Enantioselective Reduction of Carbonyl Compounds Using a Reductase Purified from Bakers' Yeast"The Journal of Organic Chemistry. 63(15). 4996-5000 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Sakai et al.: "Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution of 2-Acyloxy-2-(pentafluorophenyl)acetonitrile"Tetrahedron Letters. 39(29). 5233-5236 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jing-Nan Cui et al.: "Control of Enantioselectivity in the Bakers' Yeast Asymmetric Reduction of γ-Chloro β-Diketones to γ-Chloro(S)-β-Hydroxy Ketones"Tetrahedron : Asymmetry. 9(15). 2681-2692 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Ema et al.: "Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution of Large Secondary Alcohols Having Tetraphenylporphyrin"Tetrahedron Letters. 39(35). 6311-6314 (1998)

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  • [文献書誌] Takashi Sakai et al.: "Low-Temperature Method for Enhancement of Enantioselectivity in the Lipase-Catalyzed Kinetic Resolutions of Solketal and Some Chiral Alcohols"Tetrahedron Letters. 39(43). 7881-7884 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Ema et al.: "Transition-State Model for Substilisin-Catalyzed Transesterifications of Secondary Alcohols"Tetrahedron Letters. 40(23). 4367-4370 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Sakai et al.: "Lipase-Catalyzed Transesterifications of 2-Hydroxy-2-(pentafluorophenyl)acetonitrile Leading to (1R, 2R)- and (1S, 2S)-Bis(pentafluorophenyl)ethane-1, 2-diol"The Journal of Organic Chemistry. (in press).

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tasashi Ema: "Transition-State Model for Subtilisin-Catalyzed Transesterifications of Secondary Alcohols"Tetrahedron Letters. 40(23). 4367-4370 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tadashi Ema: "Highly Enantioselective Reduction of Carbonyl Compounds Using a Reductase Purified from Bakers'Yeast" The Journal of Organic Chemistry. 63・15. 4996-5000 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Sakai: "Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution of 2-Acyloxy-2-(pentafluorophenyl)acetonitrile" Tetrahedron Letters. 39・29. 5233-5236 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Jing-Nan Cui: "Control of Enantioselectivity in the Baker's Yeast Asymmetric Reduction of γ-Chloro β-Diketones to γ-Chloro(S)-β-Hydroxy Ketones" Tetrahedron:Asymmetry. 9・15. 2681-2692 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tadashi Ema: "Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution of Large Secondary Alcohols Having Tetraphenylporphyrin" Tetrahedron Letters. 39・35. 6311-6314 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Sakai: "Low-Temperature Method for Enhancement of Enantioselectivity in the Lipase-Catalyzed Kinetic Resolutions of Solketal and Some Chiral Alcohols" Tetrahedron Letters. 39・43. 7881-7884 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakai: "Enhancement of the Enantioselectivity in Lipase-Catalyzed Kinetic Resolutions of 2H-Azirine-2-methanol by Lowering the Temperature to -40℃." Journal of Organic Chemistry. 62・15. 4906-4907 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakai: "Lipase-Catalyzed Efficient Kinetic Resolution of 3-Hydroxy-3-(pentafluoro-phenyl)propionitrile and Related Compounds." Tetrahedron Letters. 38・11. 1987-1990 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.-N.Cui: "Highly Regio- and Enantioselective Reduction of 1-Chloro-2,4-alkanediones Using Bakers' Yeast:Effects of Organic Solvents as Additives." Tetrahedron Letters. 38・17. 3021-3024 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ema: "New Optically Active Diporphyrin having a Chiral Cyclophane as a Spacer" Chemistry Letters. 487-488 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ema: "Origin of the Enantioselectivity of Lipases Explained by a Stereo-Sensing Mechanism Operative at the Transition State" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 71・2. 443-453 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakai: "Enhancement of the Enantioselectivity in Lipase-Catalyzed Kinetic Resolutions of 2H-Azirine-2-methanol by Lowering the Temperature to-40°C." Journal of Organic Chemistry. 62・15. 4906-4907 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakai: "Lipase-Catalyzed Efficient Kinetic Resolution of 3-Hydroxy-3-(pentafluorophenyl)propionitrile and Related Compounds." Tetrahedron Letters. 38・11. 1987-1990 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.-N.Cui: "Highly Regio-and Enantioselective Reduction of 1-Chloro-2,4-alkanediones Using Bakers'Yeast : Effects of Organiic Solvents as Additives." Tetrahedron Letters. 38・17. 3021-3024 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ema: "New Optically Active Diporphyrin Having a Chiral Cyclophane as a Spacer" Chemistry Letters. 487-488 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ema: "Origin of the Enantioselectivity of Lipases Explained by a Stereo-Sensing Mechaniosm Operative at the Transition State" Bulletin of the Cehmical Society of Japan. 71・2. 443-453 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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