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多段階促進型不斉触媒反応の創製と有用生物活性化合物合成への展開

研究課題

研究課題/領域番号 14703032
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 化学系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

大嶋 孝志  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (10313123)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
28,600千円 (直接経費: 22,000千円、間接経費: 6,600千円)
2004年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2003年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2002年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード多機能不斉触媒 / 多段促進反応 / 触媒的不斉反応 / aldol反応 / Tishchenko反応 / 不斉エポキシ化反応 / 多段階促進反応 / 不斉Michael反応 / N-linked-BINOL / 不斉有機触媒 / 相関移動反応 / α-アミノ酸 / 相間移動反応
研究概要

多段階の不斉反応をワンポットで推進する新規多機能不斉触媒の創製と有用生物活性化合物の合成への応用を検討した。
1、アルデヒドとケトンを反応に直接用いることのできる直接的aldol反応は、環境調和の観点から非常に優れた炭素-炭素結合形成反応である。その触媒的不斉反応が柴崎研究室で開発された後、世界中の研究者が精力的に研究を行っているが、依然として基質が限定されており、エチルケトンのようにケトンのα-位にアルキル基を有する基質の適応は困難であった。その主な理由は生成物の不安定さに起因する逆反応の存在であり、今回我々は可逆なaldol反応と非可逆なTishchenko反応を組み合わせることでこの問題を解決し、光学活性な2-アルキル-1,3-ジオール化合物をほぼ完璧なジアステレオ選択性と非常に高いエナンチオ選択性を持って合成することを可能とした。また、本反応のメカニズムを詳細に検討し、希土類錯体にリチウムトリフラートを添加すると、錯体構造が動的に変化することも見いだしている(投稿済み)。
2、不斉希土類錯体を用いるα,β-不飽和アミドの触媒的不斉エポキシ化反応終了後、窒素、硫黄、および炭素求核剤を系中に加えると、より高活性な希土類-求核剤錯体が生成し、ワンポットで様々なβ-置換-α-ヒドロキシアミドが高収率で得られることを見いだした。また、新たな希土類-求核剤錯体の形成をin situ IR測定などを通じて立証することができた。すなわち、希土類錯体は動的に配位子交換を行うことによって、二つの反応それぞれにおいて真の活性種として働いている。また、得られた光学的にほぼ純粋なβ-置換-α-ヒドロキシアミドは数工程の変換によって有用生物活性化合物の合成ユニットに変換することができた。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 図書 (1件) 文献書誌 (20件)

  • [雑誌論文] Dynamic Ligand Exchange of the Lanthanide Complex Leading to Structural and Functional Transformation : One-Pot Sequential Catalytic Asymmetric Epoxidation-Regioselective Epoxide Opening Process2005

    • 著者名/発表者名
      Tosaki, S.-y., Tsuji, R., Ohshima, T., Shibasaki M.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127

      ページ: 2147-2155

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Strategy for Enantio- and Diastereoselective Syntheses of All Possible Stereoisomers of 1,3-Polyol Arrays Based on a Highly Catalyst-Controlled Epoxidation of α,β-Unsaturated Morpholinyl Amides : Application to Natural Product Synthesis2004

    • 著者名/発表者名
      Tosaki, S.-y., Horiuchi, Y., Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J. 10

      ページ: 1527-1544

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enantioselective Syntheses and Biological Studies of Aeruginosin 298-A and its Analogues : Application of Catalytic Asymmetric Phase-Transfer Reaction2004

    • 著者名/発表者名
      Fukuta, Y., Ohshima, T., Gnanadesikan, V., Shibuguchi T., Nemoto, T., Kisugi, T., Okino, T., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci. 101

      ページ: 5433-5438

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Catalytic asymmetric phase-transfer reactions using tartrate-derived asymmetric two-center organocatalysts2004

    • 著者名/発表者名
      Ohshima, T., Shibuguchi, T., Fukuta, Y., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 60

      ページ: 7743-7754

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Aldol-Tishchenko Reaction2004

    • 著者名/発表者名
      Gnanadesikan, V., Horiuchi, Y., Ohshima, T., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 7782-7783

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enantioselective total synthesis of (-)-strychnine : development of a highly practical catalytic asymmetric carbon-carbon bond formation and domino cyclization2004

    • 著者名/発表者名
      Ohshima, T., Xu, Y., Takita, R., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 60

      ページ: 9569-9588

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enantioselective Total Syntheses of Several Bioactive Natural Products Based on the Development of Practical Asymmetric Catalysis2004

    • 著者名/発表者名
      Ohshima, T.
    • 雑誌名

      Chem.Pharm.Bull. 52

      ページ: 1031-1052

    • NAID

      110003615717

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Asymmetric Heck Reaction

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki, M., Vogl, E.M., Ohshima, T.
    • 雑誌名

      Adv.Synth.Catal. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A New Entry in Catalytic Alkynylation of Aldehydes and Ketones Dual Activation of Soft Nucleophiles and Hard Electrophiles by an Indium(III) Catalyst

    • 著者名/発表者名
      Takita, R., Fukuta, Y., Tsuji, R., Ohshima, T., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Org.Lett. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Formal Total Synthesis of (+)-Wortmannin Using Catalytic Asymmetric Intramolecular Aldol Condensation Reaction

    • 著者名/発表者名
      Shigehisa, H., Mizutani, T., Tosaki, S.-y., Ohshima, T., Shibasaki, M.
    • 雑誌名

      Tetrahedron (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Multimetallic Catalysts in Organic Synthesis (Group 13-Alkali Metal Heterobimetallic Asymmetric Catalysis)2004

    • 著者名/発表者名
      Ohshima, T., Shibasaki, M.
    • 総ページ数
      295
    • 出版者
      WILEY-VCH
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Tosaki, S.-y., Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Catalytic Asymmetric Synthesis of Both syn- and anti-3,5-Dihydroxy Esters : Application to 1,3-Polyol/α-Pyrone Natrural Product Synthesis"Org.Lett.. 5. 495-498 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, T., Tosaki, S.-y., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Unique Reactivity of α,β-Unsaturated Carboxylic Acid Imidazolides : Catalytic Asymmetric synthesis of α,β-Epoxy Esters and α,β-Epoxy Carboxylic Acid Derivatives"Chirality. 15. 306-311 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Enantioselective total syntheses of (+)-decursin and related natural compounds using catalytic asymmetric epoxidation of an enone"Tetrahedron. 59. 6889-6897 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ohshima, T., Nemoto, T., Tosaki, S.-y., Kakei, H., Gnanadesikan, V., Shibasaki, M.: "Catalytic asymmetric epoxidation of α,β-unsaturated carboxylic acid imidazolides and amides by lanthanide-BINOL complexes"Tetrahedron. 59. 10485-10497 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ohshima, T., Gnanadesikan, V., Shibuguchi, T., Fukuta, Y., Nemoto, T., Shibasaki, M.: "Enantioselective Syntheses of Aeruginosin 298-A and its Analogs Using Catalytic Asymmetric Phase-Transfer Reaction and Epoxidation"J.Am.Chem.Soc. 125. 11206-11207 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Majima, K., Takita, R., Okada, A., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Catalytic Asymmetric Michael Reaction of β-Keto Esters : Effects of the Linker Heteroatom in Linked-BINOL"J.Am.Chem.Soc. 125. 15837-15845 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kakei, H., Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Efficient Synthesis of Chiral α- and β-Hydroxy Amides : Application to Catalytic Asymmetric Synthesis of (R)-Fluoxetine"Angew.Chem.,Int.Ed.. 43. 317-420 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tosaki, S.-y., Horiuchi, Y., Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Strategy for Enantio- and Diastereoselective Syntheses of All Possible Stereoisomers of 1,3-Polyol Arrays Based on a Highly Catalyst-Controlled Epoxidation of α,β-Unsaturated Morpholinyl Amides : Application to Natural Product Synthesis"Chem.Eur.J.. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuta, Y., Ohshima, T., Guanadesikan, V., Shibuguchi, T., Nemoto, T., Kisugi, T., Okino, T., Shibasaki, M.: "Enantioselective Syntheses and Biological Studies of Aeruginosin 298-A and its Analogues : Application of Catalytic Asymmetric Phase-Transfer Reaction"Proc.Natl.Acad.Sci.. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsunaga, S., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Linked-BINOL -an Approach towards Practical Asymmetric Multifunctional Catalysis-"Adv.Synth.Catal.. 344. 3-15 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Catalytic Asymmetric Epoxidation of α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds"Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan. 60. 94-105 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sekine, A., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "An enantioselective formal synthesis of 4-demethoxydaunomycin using the catalytic asymmetric ring opening reaction of meso-epoxide with p-anisidine"Tetrahedoron. 58. 75-82 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Xu, Y., Ohori, K., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "A practical large-scale synthesis of enantiomerically pure 3-[bis(methoxycarbonyl)methyl]cyclohexanone via catalytic asymmetric michael reaction"Tetrahedoron. 58. 2585-2588 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takita, R., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Highly enantioselective catalytic Michael reaction of α-substituted malonates using La-linked-BINOL complex in the presence of HFIP (1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol)"Tetrahedoron Lett.. 43. 4661-4665 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shibasaki, M., Kanai, M., Ohshima, T., Nemoto, T.: "Development of New Asymmetric Reactions Using Rare Earths Containing Asymmetric Catalysts"RARE EARTHS. 41. 37-42 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, T., Tosaki, S., Ohshima, T, Shibasaki, M.: "Unique Reactivity of α,β-Unsaturated Carboxylic Acid Imidazolides : Catalytic Asymmetric Synthesis of α,β-Epoxy Esters and α,β-Epoxy Carboxylic Acid Derivatives"Chirality. 15. 306-311 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, T., Kakei, H., Gnanadesikan, V., Tosaki, S., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Catalytic Asymmetric Epoxidation of α,β-Unsaturated Amides : Efficient Synthesis of β-Aryl α-Hydroxy Amides Using a One Pot Tandem Catalytic Asymmetric Epoxidation-Pd-Catalyzed Epoxide Opening Process"J.Am.Chem.Soc.. 124. 14544-14545 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ohshima, T., Xu, Y., Takita, R., Shimizu, S., Zhong, D., Shibasaki, M.: "Enantioselective Total Synthesis of (-)-Strychnine Using the Catalytic Asymmetric Michael Reaction and Tandem Cyclization"J.Am.Chem.Soc.. 124. 14546-14547 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shibuguchi, T., Fukuta, Y., Akachi, Y., Sekine, A., Ohshima T., Shibasaki, M.: "Development of new asymmetric two-center catalysts in phase-transfer reactions"Tetrahedoron Lett.. 43. 9539-9543 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tosaki, S., Nemoto, T., Ohshima, T., Shibasaki, M.: "Catalytic Asymmetric Synthesis of Both syn-and anti-3,5-Dihydroxy Esters : Application to 1,3-Polyol/α-Pyrone Natural Product Synthesis"Org.Lett.. 5. 495-498 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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