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Ru(II)-Pheox触媒を用いた脳内病理に関する生理活性物質の全合成

研究課題

研究課題/領域番号 16J06159
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 有機化学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

中川 陽子  豊橋技術科学大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード不斉反応 / Ru(II)-Pheox / DCG-IV / 有機金属触媒 / カルベン挿入反応 / 天然物全合成 / Si-H insertion reaction / Gaussian / Ginkgolide B / carbene
研究実績の概要

本研究の目的は,脳内病理に対する治療薬の触媒的不斉全合成法の確立である。既に高い薬理活性が確認されているにも関わらず合成上の問題から研究が進んでいない化合物に着目した。例えばDCG-IV,Dysibetaine CPa,LY2140023,Ginkgolide B 等の構造的特徴である電子求引基が置換したシクロプロパン骨格やγラクトン縮環型骨格,tert-ブチル基を有する縮環型骨格に着目し,その高立体選択的な不斉合成法を確立し,目的の生理活性物質の簡易な新規合成法の確立を行う。また,量子化学計算を用いた反応機構解析を行う。
今年度は,DCG-IV,Dysibetaine CPaの大量合成法確立のため,反応条件の検討を行った。これまでの検討ではジクロロメタンを溶媒として用いていたが,今回,新たに開発した水溶性Ru触媒を用いてジエチルエーテル/水での二層系での反応を行った。その結果,36%収率,96%eeで目的のシクロプロパン化合物を得ることに成功した。2相系での反応では,分液操作のみで簡単に単離生成することができるというメリットがあり,大量合成において有用性が高いと考えられる。
またカルベン移動反応の高度な応用として,tert-ブチル基への位置および立体選択的カルベン挿入反応の開発を目的に基礎反応開発を行った。Ru触媒存在下で,原料のジアゾアセトエミド類は速やかに反応し,最高99%収率,91%eeで目的化合物が得られた。これは,tert-butyl基の1級C-H結合の高立体選択的な官能基化反応として初めての報告例である。また,Ru触媒の反応機構について量子化学計算を用いて解析を行い,不斉誘起機構を解明した。
以上の研究成果は,Journal of Organic Chemistry等に5報の論文として掲載された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Regio- and Enantioselective Intramolecular Amide Carbene Insertion into Primary C-H Bonds Using Ru(II)-Pheox Catalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yoko、Chanthamath Soda、Liang Yumeng、Shibatomi Kazutaka、Iwasa Seiji
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 5 ページ: 2607-2618

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b03044

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reusable and highly enantioselective water-soluble Ru(II)-Amm-Pheox catalyst for intramolecular cyclopropanation of diazo compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Mandour Hamada S A、Nakagawa Yoko、Tone Masaya、Inoue Hayato、Otog Nansalmaa、Fujisawa Ikuhide、Chanthamath Soda、Iwasa Seiji
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 15 ページ: 357-363

    • DOI

      10.3762/bjoc.15.31

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Ligand Exchange Reaction on a Ru(II)-Pheox Complex as a Mechanistic Study of Catalytic Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yoko、Imokawa Yusuke、Fujisawa Ikuhide、Nakayama Naofumi、Goto Hitoshi、Chanthamath Soda、Shibatomi Kazutaka、Iwasa Seiji
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 9 ページ: 11286-11289

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b01510

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Highly stereoselective spirocyclopropanation of various diazooxindoles with olefins catalyzed using Ru(II)-complex2018

    • 著者名/発表者名
      Tone Masaya、Nakagawa Yoko、Chanthamath Soda、Fujisawa Ikuhide、Nakayama Naofumi、Goto Hitoshi、Shibatomi Kazutaka、Iwasa Seiji
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 70 ページ: 39865-39869

    • DOI

      10.1039/c8ra09212e

    • 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] Computational chemical analysis of Ru(II)-Pheox-catalyzed highly enantioselective intramolecular cyclopropanation reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yoko、Nakayama Naofumi、Goto Hitoshi、Fujisawa Ikuhide、Chanthamath Soda、Shibatomi Kazutaka、Iwasa Seiji
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 31 号: 1 ページ: 52-61

    • DOI

      10.1002/chir.23033

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Catalytic Functionalization of Disubstituted Silane by Si-H Insertion Reaction using Ru(II)-Pheox Complex2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Soda Chanthamath, Kazutaka Shibatomi, Seiji Iwasa
    • 雑誌名

      The 4th Asia-Pacific Conference on Life Science and Engineering

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ru(II)-Pheox-catalyzed Si-H insertion reaction: construction of enantioenriched carbon and silicon centers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Soda Chanthamath, Kazutaka Shibatomi, Seiji Iwasa
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 26 ページ: 3753-3756

    • DOI

      10.1039/c7cc01070b

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Carbene Transfer Reactions into Inactive C-H and Si-H Bonds using Ru(II)-Pheox Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Seiji Iwasa
    • 学会等名
      The 2nd Symposium of Metal-Carbene Consortium
    • 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] Ru(II)-Pheox Catalyzed Enantioselective Functionalization of tert-Butyl Group via Regioselective Intramolecular C-H Insertion Reaction of Diazoamides2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa,Soda Chanthamath, Kazutaka Shibatomi, Seiji Iwasa
    • 学会等名
      16th Belgium Organic Synthesis Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C-H 結合への分子内カルベン挿入反応を経由するtert-ブチル基の位置および立体選択的官能基化反応2018

    • 著者名/発表者名
      中川 陽子,Chanthamath Soda,柴富 一孝,岩佐 精二
    • 学会等名
      第113 回有機合成シンポジウ ム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] σ結合への位置お よびエナンチオ選択的カルベン挿入反応2018

    • 著者名/発表者名
      中川 陽子,Otog Nansalmaa,Soda Chanthamath,柴富 一孝,岩佐 精二
    • 学会等名
      第49 回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ligand Exchange Reaction on a Ru(II)-Pheox Complex as a Mechanistic Study of Catalytic Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Naofumi Nakayama, Hitoshi Goto, Seiji Iwasa
    • 学会等名
      Gaussian Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of simultaneous chiral induction reactions on silicon and the neighboring carbon via catalytic asymmetric Si-H insertion and its computational chemical analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, S. Chanthamath, N. Nakayama, H. Goto, K. Shibatomi and S. Iwasa
    • 学会等名
      The 95th Chemical Society of Japan Annual Meeting
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Functionalization of Disubstituted Silane by Si-H Insertion Reaction using Ru(II)-Pheox Complex2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Soda Chanthamath, Kazutaka Shibatomi, Seiji Iwasa
    • 学会等名
      The 4th Asia-Pacific Conference on Life Science and Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Si-H Insertion Reaction to Construct Enantioenriched Carbon and Silicon Centers by Ru(II)-Pheox2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Soda Chanthamath, Naofumi Nakayama, Hitoshi Goto, Kazutaka Shibatomi, Seiji Iwasa
    • 学会等名
      Catalytic Functionalization of Disubstituted Silane by Si-H Insertion Reaction using Ru(II)-Pheox Complex
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルベンの分子内C-H挿入反応を経由するt-Butyl基の位置および立体選択的官能基化反応2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nakagawa, Soda Chanthamath, Kazutaka Shibatomi, Seiji Iwasa
    • 学会等名
      第64回 有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ru(II)-Pheox触媒による光学活性有機シラン類の新規合成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      中川陽子・CHANTHAMATH SODA・柴富一孝・岩佐精二
    • 学会等名
      The 6th CSJ Chemistry Festa
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ru(II)-Pheox触媒を用いたカルベンの高立体選択的不斉Si-H挿入反応とその反応機構の計算化学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, S. Chanthamath, N. Nakayama, H. Goto, K. Shibatomi and S. Iwasa
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ru(II)-Pheox catalyzed enantioselective Si-H insertion reaction of diazoacetates2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, S. Chanthamath, K. Shibatomi and S. Iwasa
    • 学会等名
      252nd ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Iwasa Laboratory

    • URL

      http://www.siorgchem.ens.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Iwasa Laboratory

    • URL

      http://siorgchem.ens.tut.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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