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二酸化炭素ガスおよびビスメタル化合物を用いた光学活性アミノ酸のワンポット合成

研究課題

研究課題/領域番号 12J06589
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 化学系薬学
研究機関北海道大学

研究代表者

陳 建揚  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード二酸化炭素 / α-アミノ酸 / N, O-アセタール / BF_3・OEt_2 / Mn / Licl / CO_2 incorporation / α-amino acid / PhMe_2Si-Bpin / one-pot reaction
研究概要

平成25年度は二酸化炭素ガスからα-アミノ酸をより効率的に合成すべく、合成戦略を変更し実験に取り組んだ。私の開発したこれまでの手法は、イミン前駆体であるα-アミノスルホンに対し、シリルスズやシリルボロン等のビスメタル試薬から発生されたメタロイドアニオンと二酸化炭素ガスを用いた合成法であったが、この場合二酸化炭素の加圧(5-10 atm)が必要であるためオートクレープの使用が必須であった。またこれらのビスメタル試薬は比較的高価であり、合成するとなると手間を要するため、これらの問題点を一挙に解決すべく、入手容易でかつ安価な試薬を用いたカルボキシル化の開発を目指し検討を行った。その結果、常圧(1 atm)の二酸化炭素ガス雰囲気下、アルデヒドから容易に調製されるN,O-アセタールに対し、ルイス酸としてBF_3・OEt_2を、一電子還元剤としてマンガン、添加剤としてLiClを作用させることで、対応するα-アミノ酸誘導体が高収率で得られることがわかった。本カルボキシル化反応では中間体としてα-アミノマンガン種が生成していることが示唆されている。LiClの添加は必須であり、本添加によりα-アミノマンガン種の生成が促進されると同時に、その求核性が増し二酸化炭素への付加反応が促進されたと考えられる。BF_3・OEt_2、Mn、LiClはいずれも安価でしかも低毒性な試薬であり、しかも本カルボキシル化は常圧の二酸化炭素雰囲気下で進行するため、実用的な反応であるといえる。穏和な条件下で反応が進行しα-アミノ酸が得られることがわかったので、現在光学活性なα-アミノ酸の合成に向けて検討を行っている。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] One-Pot Synthesis of α-Amino Acids from CO_2 Using a Bismetal Reagent with Si-B Bond2012

    • 著者名/発表者名
      ita, Jianyang Chen, Masumi Sugawara, Yo
    • 雑誌名

      Organic Lettes

      巻: 14 号: 24 ページ: 6202-6205

    • DOI

      10.1021/ol302952r

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 二酸化炭素とN, O-アセタールを用いた還元的カルボキシル化によるα-アミノ酸の化学合成2014

    • 著者名/発表者名
      陳 建揚, 美多 剛, 佐藤 美洋
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本市)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] α-Amino Acid Synthesis from Carbon Dioxide via α-Amino Manganese Species2013

    • 著者名/発表者名
      陳 建揚, 美多 剛, 佐藤 美洋
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on Olefin Metathesis and Related Chemistry
    • 発表場所
      東大寺ミュージアム(奈良県)
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素ガスとビスメタル化合物を用いたα-アミノ酸のワンポット合成2013

    • 著者名/発表者名
      陳 建揚, 菅原 真純, 美多 剛, 佐藤 美洋
    • 学会等名
      第103回有機合成シンポジウム2013年【春】
    • 発表場所
      慶應義塾大学(東京都港区)
    • 年月日
      2013-06-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] α-アミノメタル種と二酸化炭素を用いたα-アミノ酸の合成法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      陳建揚, 美多剛, 佐藤美洋
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] One-Pot Synthesis of N-Boc-α-Amino Acids from CO_2 Using Silylborane and CsF2012

    • 著者名/発表者名
      Jianyang Chen, Masumi Sugawara, Tsuyoshi Mita, Yoshihiro Sato
    • 学会等名
      The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      Rihga Royal Hotel (Kyoto)
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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