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配位性官能基の高度利用によるダブルルイス酸触媒の創製及び不斉合成反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16J06021
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 合成化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

塩見 法行  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード不斉合成 / 配位性官能基 / ルイス酸 / シンコナアルカロイド / アジリジン
研究実績の概要

高機能性有機分子:ファインケミカル製造において、連続する不斉点や四置換不斉炭素の構築は、その合成技術の確立が強く望まれている。しかし、これまでの不斉触媒による反応の成否は、基質の僅かな構造変化によって反応性・立体選択性が大きく左右されるため、様々な基質に汎用的に使用できる新たな活性化手法が必要となる。そこで私は、ルイス酸および配位性官能基の高度利用による問題の解決を目指して研究を行った。即ち、酵素のような二核の金属イオンによる反応基質の活性化概念を基に、ルイス酸を中心とした配位性官能基の高度利用によるダブルルイス酸触媒の合成を行った。しかしながら、触媒の完成には至らなかったため、次に配位性官能基を活性化基として有する基質を用いた新規不斉反応の開発を行った。
1、マロノニトリルによるメソアジリジンの不斉開環反応の開発
メソアジリジンの不斉開環反応は、連続する2つの不斉点を一挙に構築できる魅力的な不斉合成手法であるが、合成上重要な炭素を求核剤とした反応例は数例しかない。そこで、私は様々な官能基等価体と成りえるマロノニトリルを炭素求核剤とした反応開発を行った。検討の結果、アジリジンの活性化基として新たにイミダゾールカルボニル基を利用することで、他の活性化基を凌駕する反応性・立体選択性を実現させた。
2、α-ニトロエステルによるメソアジリジンの酸化的不斉開環反応の開発
続いて、α-ニトロ酢酸エステルのα炭素によるアジリジンの開環反応を検討した。しかし、実際にはニトロ基上の酸素原子が不斉開環反応を引き起こし、α-アミノケトンが得られる興味深い反応が進行した。私は、反応の新規性と生成物の有用性を見出したことから、酸化的不斉開環反応として検討を行った。その結果、テトラゾール型シンコナアルカロイドアミド配位子を新規開発することで、高い不斉収率にて光学活性α-アミノケトンを合成することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Enantioselective Oxidative Ring-Opening Reaction of Aziridines with alpha-Nitroesters Using Cinchona Alkaloid Amide/Nickel(II) Catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Shiomi, Keisuke Yamamoto, Kazuma Nagasaki, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Shuichi Nakamura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 1 ページ: 74-77

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b03346

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Desymmetrization of Aziridine with Malononitrile using Cinchona Alkaloid Amide/Zinc(II) Catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Shiomi, Mami Kuroda, Shuichi Nakamura
    • 雑誌名

      Chemical Communicatios

      巻: 53 号: 11 ページ: 1817-1820

    • DOI

      10.1039/c6cc09457k

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [産業財産権] 光学活性α-アミノケトン類の製造方法とそれを用いるテトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド触媒2016

    • 発明者名
      中村修一、塩見法行、山本敬祐
    • 権利者名
      鵜飼裕之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-202353
    • 出願年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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