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連続的不斉マイケル反応を利用した多様な環骨格構築及びカルノシン酸の全合成

研究課題

研究課題/領域番号 19J10974
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
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関東北大学

研究代表者

楳窪 成祥  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード有機触媒 / 不斉反応 / マイケル反応 / ドミノ反応 / ワンポット反応 / ポットエコノミー / タイムエコノミー / プロスタグランジン
研究開始時の研究の概要

申請者は、二つの第二級アミン触媒を用いたケトンとα,Β-不飽和アルデヒドとの不斉マイケ ル反応を開発した。ケトンを種々のα,Β-不飽和ケトンに適応すれば連続的マイケル反応が進 行し、多様な環骨格の構築およびカルノシン酸の全合成が可能であると考えた。すなわち、シ クロへキセノン誘導体とα,Β-不飽和アルデヒドとの連続的不斉マイケル反応を開発することによって、多官能基されたビシクロ[2.2.2]骨格およびビシクロ[3.2.1]骨格を構築する手法を 開発する。

研究実績の概要

一昨年度までの研究により、所属する研究室で開発されたジフェニルプロリノールシリルエーテルという有機触媒を用いるα,β-不飽和アルデヒドと求核剤との不斉マイケル反応において、これまで用いることが困難であったケトンを求核剤として作用することを見出した。本年度は、その知見を大きく展開させた。
シクロヘキサノンを求核剤として用いる系において、活性な求核剤がエノラートであることを明らかにした。メチルケトン誘導体として3-ヘキセン-2,5-ジオンを用いる反応開発を行った。この求核剤と不飽和アルデヒドを有機触媒存在下で反応させると、同一容器内で不斉ドミノ・マイケル/マイケル反応、分子内アルドール縮合が連続的に進行し、高い光学純度を有するビシクロ[4.3.0]ノナン骨格を一挙に構築できた。また、(cyclohexa-1,5-dien-1-yloxy)trimethylsilaneとα,β-不飽和アルデヒドとの反応では、不斉ワンポット・向山マイケル/マイケル反応によってビシクロ[2.2.2]オクタノン骨格化合物が高収率・高立体選択的に得られることを見出した。さらに、4-(triisopropylsilyl)but-3-yn-2-oneとα,β-不飽和アルデヒドとの不斉マイケル反応が高収率・高エナンチオ選択性で進行することを見出した。得られた生成物を利用して、HMG-CoA 阻害剤の合成中間体であるmethyl (3R, 5S)-3,5-isopropylidenedioxy-6-heptynoateの 2 ポット、総収率16%の合成を達成した。
以上のように、ジフェニルプロリノールシリルエーテルを用いた反応機構の解明および3つの不斉触媒反応の開発に成功し、さらに開発した反応を医薬品の合成に展開した。いずれの反応も、高い不斉収率で進行し、重要な合成中間体が簡便に得られている。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] One-pot Synthesis of Chiral cis-Hydrindanes via Diphenylprolinol Silyl Ether Mediated Domino Reaction and Aldol Condensation2020

    • 著者名/発表者名
      Umekubo Nariyoshi、Iwata Ryohei、Hayashi Yujiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 7 ページ: 867-869

    • DOI

      10.1246/cl.200297

    • NAID

      130007872496

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric One‐Pot Mukaiyama Michael/Michael Reaction Catalyzed by Diphenylprolinol Silyl Ether2020

    • 著者名/発表者名
      Umekubo Nariyoshi、Hayashi Yujiro
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2020 号: 34 ページ: 5596-5600

    • DOI

      10.1002/ejoc.202000925

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of Corey Lactone and Latanoprost2020

    • 著者名/発表者名
      Umekubo Nariyoshi、Hayashi Yujiro
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2020 号: 39 ページ: 6221-6227

    • DOI

      10.1002/ejoc.202001063

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for an enolate mechanism in the asymmetric Michael reaction of α,β-unsaturated aldehydes and ketones via a hybrid system of two secondary amine catalysts2020

    • 著者名/発表者名
      Umekubo Nariyoshi、Terunuma Takahiro、Kwon Eunsang、Hayashi Yujiro
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 11 号: 41 ページ: 11293-11297

    • DOI

      10.1039/d0sc03359f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymmetric Domino Reaction of α,β-Unsaturated Aldehydes and α-Acyl α,β-Unsaturated Cyclic Ketones Catalyzed by Diphenylprolinol Silyl Ether2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yujiro、Suga Yurina、Umekubo Nariyoshi
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 21 ページ: 8603-8607

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c03190

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pot-Economical Total Synthesis of Clinprost2020

    • 著者名/発表者名
      Umekubo Nariyoshi、Hayashi Yujiro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 23 ページ: 9365-9370

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c03616

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pot and time economies in the total synthesis of Corey lactone2020

    • 著者名/発表者名
      Nariyoshi Umekubo, Yurina Suga and Yujiro Hayashi
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 10 号: 5 ページ: 1205-1209

    • DOI

      10.1039/c9sc05824a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Pot-Economical Synthesis of Prostaglandins2021

    • 著者名/発表者名
      Nariyoshi Umekubo, Yujiro Hayashi
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポットエコノミーを指向した プロスタグランジン類の 効率的合成2020

    • 著者名/発表者名
      楳窪成祥、林雄二郎
    • 学会等名
      第62回天然物討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] One-pot synthesis of Corey lactone in 150-minutes and total synthesis of latanoprost2020

    • 著者名/発表者名
      楳窪成祥、林雄二郎
    • 学会等名
      日本化学年会第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二つの第二級アミン触媒を用いたα,β-不飽和アルデヒドとケトンとの直接的不斉Michael反応2019

    • 著者名/発表者名
      楳窪成祥、林雄二郎
    • 学会等名
      第29回万有福岡シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二つの第二級アミン触媒を用いたα,β-不飽和アルデヒドとケトンとの直接的不斉Michael反応2019

    • 著者名/発表者名
      楳窪成祥、林雄二郎
    • 学会等名
      第13回三地区若手交歓会福岡ミニシンポジウム福岡
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Asymmetric Total Synthesis of Clinprost

    • URL

      https://www.chemistryviews.org/details/news/11280460/Asymmetric_Total_Synthesis_of_Clinprost.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] シクロペンタン化合物の製造方法、ラクトン化合物の製造方法、ジオール化合物の製造方法、および化合物2019

    • 発明者名
      林雄二郎、楳窪成祥、須賀友梨奈
    • 権利者名
      林雄二郎、楳窪成祥、須賀友梨奈
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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