分子内水素結合を起点とするエナンチオ選択的アシル化反応の開発

• 研究課題/領域番号: 17K17903
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 合成化学; 有機化学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 萬代 大樹 岡山大学, 自然科学研究科, 特任助教 (60534427)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 有機分子触媒 / 求核触媒 / アシル化 / エナンチオ選択的 / N,N-ジメチル-4-アミノピリジン / 1,3-ジオール / 糖 / 不斉求核触媒 / エナンチオ選択的アシル化 / 位置選択的アシル化 / グリセロール / ポリオール / DMAP / 速度論的光学分割 / 光学活性化合物 / 不斉触媒反応

研究成果の概要

申請者らが開発したの第三級アルコール部位をもつ光学活性DMAPを用いて，より複雑な構造をもつポリオールの分子変換反応に適用可能か検討を行った．鎖状または環状1,3-ジオールや1,2,3-トリオール誘導体を用いて反応を試みたところ，高いエナンチオ選択性が発現し，目的とするモノアシル化体を高収率で得ることに成功した．また糖類の位置選択的アシル化反応についても検討をおこない，合成的利用価値の高いキラルビルディングの実践的短工程合成にも成功した．様々なコントロール実験の結果，本反応は水素結合により，高い反応加速効果とエナンチオ選択性（または位置選択性）が発現していることが明らかになった．

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は，医薬品，農薬，天然物などの生物活性化合物合成に利用できるキラルビルディングを迅速かつ効率的に合成できる方法であり，医薬品や農薬などのファインケミカルの分野に大きく波及するものと期待している．

研究成果

• [雑誌論文] Iodide-Mediated or Iodide-Catalyzed Demethylation and Friedel-Crafts C-H Borylative Cyclization Leading to Thiophene-Fused 1,2-Oxaborine Derivatives (2019)
  • 著者名/発表者名: Shigemori Keisuke、Watanabe Momoka、Kong Julie、Mitsudo Koichi、Wakamiya Atsushi、Mandai Hiroki、Suga Seiji
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 21 号: 7 ページ: 2171-2175
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.9b00485
  • NAID: 120006808071
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Efficient Synthesis and Properties of [1]Benzothieno[3,2-b]thieno[2,3-d]furans and [1]Benzothieno[3,2-b]thieno[2,3-d]thiophenes (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurimoto Yuji、Mitsudo Koichi、Mandai Hiroki、Wakamiya Atsushi、Murata Yasujiro、Mori Hiroki、 Nishihara Yasushi、Suga Seiji
  • 雑誌名: Asian Journal of Organic Chemistry 巻: 7 号: 8 ページ: 1635-1641
  • DOI: 10.1002/ajoc.201800270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent topics in enantioselective acyl transfer reactions with dialkylaminopyridine-based nucleophilic catalysts (2018)
  • 著者名/発表者名: Mandai Hiroki、Fujii Kazuki、Suga Seiji
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 59 号: 19 ページ: 1787-1803
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2018.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cu/Fe/O=PPh3-Catalyzed Etherification for the Synthesis of Aryl 3-Benzo[b]thienyl Ethers (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsudo Koichi、Asada Takuya、Inada Tomohiro、Kurimoto Yuji、Mandai Hiroki、Suga Seiji
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 47 号: 8 ページ: 1044-1047
  • DOI: 10.1246/cl.180425
  • NAID: 130007430998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Kinetic Resolution of Azlactones by a Chiral N,N-Dimethyl-4-aminopyridine Derivative Containing a 1,1′-Binaphthyl Unit: Importance of Amide Groups (2018)
  • 著者名/発表者名: Mandai Hiroki、Hongo Kohei、Fujiwara Takuma、Fujii Kazuki、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 20 号: 16 ページ: 4811-4814
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.8b01960
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enantioselective Desymmetrization of 1,3-Diols by a Chiral DMAP Derivative (2018)
  • 著者名/発表者名: Mandai Hiroki、Ashihara Kosuke、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 47 号: 11 ページ: 1360-1363
  • DOI: 10.1246/cl.180697
  • NAID: 130007504936
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Dithieno-Fused 1,4-Azaborine Derivatives (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsudo Koichi、Shigemori Keisuke、Mandai Hiroki、Wakamiya Atsushi、Suga Seiji
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 20 号: 22 ページ: 7336-7340
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.8b03316
  • NAID: 120006765098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fungal metabolite (+)-terrein suppresses IL-6/sIL-6R-induced CSF1 secretion by inhibiting JAK1 phosphorylation in human gingival fibroblasts (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Yamamoto, Kazuhiro Omori, Hiroki Mandai, Masaaki Nakayama, Saki Nakagawa, Hiroya Kobayashi, Tadashi Kunimine, Hiroshi Yoshimura, Kyosuke Sakaida, Hidefumi Sako, Soichiro Ibaragi, Tadashi Yamamoto, Hiroshi Maeda, Seiji Suga, and Shogo Takashiba
  • 雑誌名: Heliyon 巻: 4 号: 11 ページ: e00979-e00979
  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2018.e00979
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enantioselective Acyl Migration Reactions of Furanyl Carbonates with Chiral DMAP Derivatives (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujii Kazuki、Mitsudo Koichi、Mandai Hiroki、Korenaga Toshinobu、Suga Seiji
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 26 号: 9 ページ: 2208-2212
  • DOI: 10.1002/chem.201806050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Desymmetrization of meso-1,2-Diols by a Chiral N,N-4-Dimethylaminopyridine Derivative Containing a 1,1′-Binaphthyl Unit: Importance of the Hydroxy Groups (2017)
  • 著者名/発表者名: Mandai Hiroki、Yasuhara Hiroshi、Fujii Kazuki、Shimomura Yukihito、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 82 号: 13 ページ: 6846-6856
  • DOI: 10.1021/acs.joc.7b00992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Attachment of Lipase Immobilized on Bacteriogenic Iron Oxide Inside a Microtube Reactor for the Kinetic Resolution of Secondary Alcohols (2017)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Mandai, Takehiro Fukuda, Yuki Miyazaki, Hideki Hashimoto, Hiroki Mandai, Tadashi Ema, Jun Takada, and Seiji Suga
  • 雑誌名: Synlett 巻: 28 号: 07 ページ: 805-810
  • DOI: 10.1055/s-0036-1589953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 3-Benzo[b]thienyl 3-Thienyl Ether via an Addition-Elimination Reaction and Its Transformation to an Oxygen-Fused Dithiophene Skeleton: Synthesis and Properties of Benzodithienofuran and Its π-Extended Derivatives (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsudo Koichi、Kurimoto Yuji、Mandai Hiroki、Suga Seiji
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 19 号: 11 ページ: 2821-2824
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b00969
  • NAID: 120006765097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rh-Catalyzed Dehydrogenative Cyclization Leading to Benzosilolothiophene Derivatives via Si-H/C-H Bond Cleavage (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsudo Koichi、Tanaka Seiichi、Isobuchi Ryota、Inada Tomohiro、Mandai Hiroki、Korenaga Toshinobu、Wakamiya Atsushi、Murata Yasujiro、Suga Seiji
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 19 号: 10 ページ: 2564-2567
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b00878
  • 査読あり
• [雑誌論文] 効率的かつ劇的な反応加速効果をもたらす有機分子触媒システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: Mandai Hiroki、Fujii Kazuki、Suga Seiji
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 75 号: 6 ページ: 632-649
  • DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.75.632
  • NAID: 130006903253
  • ISSN: 0037-9980, 1883-6526
  • 査読あり
• [学会発表] 光学活性DMAP誘導体を用いた糖類の位置選択的アシル化反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本知哉，阿部健幸，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 第48回 複素環化学討論会
• [学会発表] 高活性な光学活性DMAP誘導体を用いる軸性キラル化合物の速度論的光学分割反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 萬代大樹，松浦悠一郎，竹田直史，菅 誠治
  • 学会等名: 第11回有機触媒シンポジウム
• [学会発表] 光学活性DMAP誘導体を用いるキラルビアリール化合物の速度論的光学分割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松浦悠一郎，中村亮太，竹田直史，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 日本化学会 第99春季年会
• [学会発表] 光学活性DMAP誘導体を用いるメソ-1,3-ジオールの不斉アシル化反応による非対称化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 広中 翼，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 日本化学会 第99春季年会
• [学会発表] 光学活性DMAP 誘導体を用いるアシル化反応(1)： 3-ヒドロキシ-3-置換-オキシインドール類の速度論的光学分割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 萬代大樹，塩本龍平，菅 誠治
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会，日本大学船橋キャンパス
• [学会発表] 光学活性DMAP 誘導体を用いるアシル化反応(2): 1,3-ジオール の非対称化反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 芦原宏介，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会，日本大学船橋キャンパス
• [学会発表] 光学活性DMAP誘導体を用いるアシル化反応(3): 糖類の位置選 択的アシル化反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本知哉，阿部健幸，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会，日本大学船橋キャンパス
• [学会発表] 光学活性DMAP誘導体を用いるアズラクトンの動的速度論的光学分割反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 本郷晃平，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 第47回複素環化学討論会，高知県民文化ホール（高知）
• [学会発表] エナンチオ選択的なアシル化によるmeso-1,2-ジオール類の非対称化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 萬代大樹，安原 宏，藤居一輝，下村征史，菅 誠治
  • 学会等名: 第47回複素環化学討論会，高知県民文化ホール（高知）
• [学会発表] Development of Extremely Active Nucleophilic Catalysts for Enantioselective Transformations (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mandai
  • 学会等名: International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2017 (ISPAC2017), Ho Chi Minh City, Vietnam
  • 招待講演
• [学会発表] ジオール類のエナンチオ選択的モノアシル化反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 萬代大樹，安原宏，藤居一輝，下村征史，菅 誠治
  • 学会等名: 日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム，大阪国際交流センター（大阪）
• [学会発表] ベンゾフラノン類のエナンチオ選択的 Steglich 型転位反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤居一輝，萬代大樹，菅 誠治
  • 学会等名: 日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム，大阪国際交流センター（大阪）
• [学会発表] 高活性な光学活性DMAP誘導体を用いるジオール類および糖類のアシル化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 萬代大樹，芦原宏介，山本知哉，阿部健幸，藤居一輝，菅 誠治
  • 学会等名: 第10回有機触媒シンポジウム，東北大学（宮城）
• [図書] 有機分子触媒の開発と工業利用（分担執筆） (2018)
  • 著者名/発表者名: 萬代大樹，菅 誠治
  • 総ページ数: 330
  • 出版者: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781313238
• [備考] 合成プロセス化学研究室：菅研究室
  • URL: http://achem.okayama-u.ac.jp/reacteng/
• [備考] 萬代大樹 (Hiroki Mandai): Personal Website
  • URL: http://mandai.wpblog.jp
• [備考] 合成プロセス化学研究室
  • URL: http://achem.okayama-u.ac.jp/reacteng/