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化学選択性の触媒制御に基づく含窒素キラル有用分子の精密構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H05072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化学系薬学
研究機関東北大学

研究代表者

岩渕 好治  東北大学, 薬学研究科, 教授 (20211766)

研究分担者 笹野 裕介  東北大学, 薬学研究科, 助教 (10636400)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード合成化学 / 化学選択性 / 触媒制御 / 空気酸化 / 不斉合成 / キラル合成素子
研究成果の概要

AZADO-Cu協奏触媒の高効率化と高機能化を鍵として、常温・常圧の大気下で、無保護アミノ基や二価イオウ官能基の共存をも許容する多様なアルコール類のカルボニル化合物への変換を実現する協奏触媒システムを確立することに成功した。さらに不斉アルコール酸化反応に展開すべく、キラルAZADOを種々合成して検討を行った結果、95% eeの不斉収率を与える触媒を獲得できた。一方、Ln(OTf)3を触媒とするエポキシ化合物の触媒的開環反応において、3,4-エポキシ1-アミンのBoldwin則禁制な5-endo-tet環化を効率的に惹起することを見出し、これよりキラルピロリジン類の一般性の高い合成法を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果、無保護アミンを基点とした効率的な含窒素化合物合成法を新たに提供することができた。すなわち、従来、保護基の使用を前提として合成されてきた含窒素化合物に対して、その概念を革新して、保護基の適用を要しない直截的合成方法論を開発することに成功し、学会および学術雑誌を通じて公表してきた。本研究で開発された反応と手法は、環境調和した反応条件下、機能性分子や生物活性物質の探索合成への適用が可能であることから、精密有機化学、創薬化学の発展に寄与すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Safe and Scalable Aerobic Oxidation by 2-Azaadamantan-2-ol (AZADOL)/NOx Catalysis: Large-Scale Preparation of Shi’s Catalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Sasano Yusuke、Sato Hikaru、Tadokoro Shinsuke、Kozawa Masami、Iwabuchi Yoshiharu
    • 雑誌名

      Organic Process Research & Development

      巻: 23 号: 4 ページ: 571-577

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.8b00456

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ln(OTf)3-catalysed highly regioselective alcoholysis of 2,3-epoxy alcohols2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Daichi、Sasano Yusuke、Iwabuchi Yoshiharu
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 14 ページ: 3581-3589

    • DOI

      10.1039/c8ob02448k

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereocontrolled Construction of ABCD Tetracyclic Ring System with Vicinal All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers of Calyciphylline A Type Alkaloids2018

    • 著者名/発表者名
      Sasano Yusuke、Koyama Junpei、Yoshikawa Kaori、Kanoh Naoki、Kwon Eunsang、Iwabuchi Yoshiharu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 10 ページ: 3053-3056

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01087

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CuCl/TMEDA/nor-AZADO-catalyzed aerobic oxidative acylation of amides with alcohols to produce imides2018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Kengo、Wachi Keiju、Jin Xiongjie、Suzuki Kosuke、Sasano Yusuke、Iwabuchi Yoshiharu、Hasegawa Jun-ya、Mizuno Noritaka、Yamaguchi Kazuya
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 9 号: 21 ページ: 4756-4768

    • DOI

      10.1039/c8sc01410h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2-Azaadamantane N-oxyl (AZADO)/Cu Catalysis Enables Chemoselective Aerobic Oxidation of Alcohols Containing Electron-Rich Divalent Sulfur Functionalities2018

    • 著者名/発表者名
      Sasano Yusuke、Kogure Naoki、Nagasawa Shota、Kasabata Koki、Iwabuchi Yoshiharu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 19 ページ: 6104-6107

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02528

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expedient Entry to 1-Aminoadamantane Derivatives via Aza-Prins Cyclization of 7-Methylenebicyclo[3.3.1]nonan-3-one Oximes2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kuga, Yusuke Sasano, Masaki Tomizawa, Masatoshi Shibuya, Yoshiharu Iwabuchi
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 50 ページ: 1820-1826

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Oxygenative Allylic Transposition of Alkenes into Enones with an Azaadamantane-Type Oxoammonium Salt Catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Nagasawa, Yusuke Sasano, Yoshiharu Iwabuchi
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 23 号: 43 ページ: 10276-10279

    • DOI

      10.1002/chem.201702512

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concise, Protecting-Group-Free Synthesis of (+)-Nemonapride <i>via</i> Eu(OTf)<sub>3</sub>-Catalyzed Aminolysis of 3,4-Epoxy Alcohol2017

    • 著者名/発表者名
      Shun-ichiro Uesugi, Yusuke Sasano, Shogo Matsui, Naoki Kanoh, Yoshiharu Iwabuchi
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 65 号: 1 ページ: 22-24

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00568

    • NAID

      130005187631

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 1,3-Cycloalkadienes from Cycloalkenes: Unprecedented reactivity of Oxoammonium Salts2016

    • 著者名/発表者名
      Shota Nagasawa, Yusuke Sasano, Yoshiharu Iwabuchi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 号: 42 ページ: 13189-131943

    • DOI

      10.1002/anie.201607752

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3,4- エポキシアミンの5-endo-tet 環化による 3- ヒドロキシ-2- アルキルピロリジン合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      栗山佑世、笹野裕介、星野吉彦、上杉惇一郎、岩渕好治
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 三座配位型キラルニトロキシルラジカル/銅触媒に基づくラセミ第2級アルコールの空気酸化光学分割法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      笹野裕介,笠畑洸希,小暮直貴,川島恭平,森 聖治,岩渕好治
    • 学会等名
      第16回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] キラル多座配位型AZADO/銅触媒を用いるラセミ第二級アルコールの空気酸化速度論的分割法の開発と応用2018

    • 著者名/発表者名
      笠畑洸希、笹野裕介、小暮直貴、小山純平、西山智弘、岩渕好治
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2018サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Green Entries to a,board -Unsaturated Ketones via Oxygenative Allylic Transposition of Alkenes2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiharu Iwabuchi,* Shota Nagasawa, Tetsuya Kuga and Yusuke Sasano
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Cutting -Edge Organic Chemistry in Asia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Chemoselective Aerobic Alcohol Oxidation using AZADOCopper Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiharu Iwabuchi,* Yusuke Sasano, Shota Nagasawa, Naoki Kogure, Koki Kasabata
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高度縮合多環式ユズリハアルカロイド・カリシフィリンAの合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      小山純平、井口かおり、笹野裕介、叶 直樹、岩渕好治
    • 学会等名
      第44回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルコール電解酸化反応におけるニトロキシルラジカル触媒の構造-活性相関2018

    • 著者名/発表者名
      笹野裕介、佐藤勝彦、小野哲也、岩朝由衣、吉田健太郎、大樂武師、柏木良友、岩渕好治
    • 学会等名
      第11回有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] オキソアンモニウム塩を触媒としたアリル転位型酸化反応によるエノン合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      長澤翔太、笹野裕介、岩渕好治
    • 学会等名
      日本薬学会137年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] AZADO/Cu触媒系を用いた含硫黄アルコールの高化学選択的空気酸化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      小暮直貴、長澤翔太、笹野裕介、岩渕好治
    • 学会等名
      日本薬学会137年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ニトロキシルラジカル/銅協働触媒を用いる高化学選択的アルコール空気酸化反応:条件最適化と基質適用性拡張2017

    • 著者名/発表者名
      笹野 裕介、小暮 直貴、長澤 翔太、笠畑 洸希、岩渕 好治
    • 学会等名
      第28回万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ランタノイドトリフラートを触媒とする3,4-エポキシアルコールの位置選択的なアミノリシス反応の開発と応用2017

    • 著者名/発表者名
      松井将吾・笹野裕介・上杉惇一郎・叶直樹・岩渕好治
    • 学会等名
      第56回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] α-メチレン-γ-ブチロラクトンの効率的合成法の開発とセスキテルペノイド天然物の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      川口里紗, 福田宙央, 山口千歳, 長澤翔太, 濱直人, 叶直樹, 岩渕好治
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 抗腫瘍活性ユズリハアルカロイド・ダフニユニン類の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      小山純平, 井口かおり, 笹野裕介, 叶直樹, 岩渕好治
    • 学会等名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 不斉配位子複合型ニトロキシルラジカル/銅協働触媒を用いるラセミ第2級アルコール の酸化的速度論的光学分割2017

    • 著者名/発表者名
      笹野裕介,小暮直貴,笠畑洸希,西山智弘,川島恭平,森聖治,岩渕好治
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] AZADO-CuCl/bpy/DMAP/Air Enables Highly Efficient Oxidation of Amino Alcohols to Amino Carbonyl Compounds2016

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, Y.; Sasano, Y.; Nagasawa, S.; Kogure, N.; Shibuya, M.
    • 学会等名
      The International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHC XX)
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AZADO-Cu/bpy/DMAP/Air Enables highly Chemoselective Oxidation of Amino Alcohols to Amino Carbonyl Compounds2016

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi, Y.; Sasano, Y.; Nagasawa, S.; Kogure, N.; Shibuya, M.
    • 学会等名
      The French-Japanese Society of Medicinal and Fine Chemistry
    • 発表場所
      京王多摩プラザ
    • 年月日
      2016-05-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科 合成制御化学分野ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~gousei/synthetic/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科合成制御化学分野ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~gousei/gousei-j.shtml

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科合成制御化学分野ホームページ

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~gousei/synthetic/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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