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不斉求核触媒による高難度分子変換反応の深化と応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05456
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関岐阜医療科学大学

研究代表者

萬代 大樹  岐阜医療科学大学, 薬学部, 准教授 (60534427)

研究分担者 菅 誠治  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50291430)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード求核触媒 / アシル化 / 有機分子触媒 / 非対称化 / 速度論的光学分割 / 不斉求核触媒 / ポリオール / 固定化触媒
研究開始時の研究の概要

申請者らは独自のアプローチでキラルなN,N-ジメチル-4-アミノピリジン(DMAP)の創製に成功し,さまざまなアシル化反応に適用できることを明らかにしている.しかしアルコールのエナンチオ選択性的アシル化では,使用できるアシル化剤はイソ酪酸無水物に限定されるなど,改善すべき課題もいくつか残されていた.そこで本研究の目的は「様々なアシル化剤を用いることができる汎用性のある反応を開発すること,および簡易型固定化触媒を創製すること」である.本研究の肝となるイオン対の構造に着目した系統的な検討はこれまで報告例はなく,学術的独自性を有すると考えられる.

研究成果の概要

本触媒を用いる高難度分子変換反応のさらなる深化を目指して①エナンチオ選択性発現に重要なN-アシルピリジニウム塩の構造解明と②鎖状ポリオールのエナンチオ選択的(または位置選択的)アシル化反応の開発に取り組み、さらには本触媒の応用展開を目指して③簡易型固定化触媒の開発に取り組んだ。それぞれの研究項目において、これまでに無い重要な知見をえることができた。特にポリオール類のアシル化については、当初の想定以上の成果を得ることができた。

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(キラル合成素子)を迅速かつ効率的に合成できる方法であり,従来の触媒ではなし得なかった高選択的な分子変換を実現できた。将来的には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。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Acylative Desymmetrization of Glycerol Derivatives by Chiral DMAP Derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Mandai, Kosuke Ashihara, Koichi Mitsudo, and Seiji Suga
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: preress 号: 6 ページ: 1083-1083

    • DOI

      10.3987/com-21-14433

    • NAID

      40022586867

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acylative Desymmetrization of Cyclic meso-1,3-Diols by Chiral DMAP Derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Mandai Hiroki、Hironaka Tsubasa、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 3 ページ: 471-474

    • DOI

      10.1246/cl.200809

    • NAID

      130007995517

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cu-Catalyzed Dehydrogenative C?O Cyclization for the Synthesis of Furan-Fused Thienoacenes2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Kobashi Yoshiaki、Nakata Kaito、Kurimoto Yuji、Sato Eisuke、Mandai Hiroki、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 11 ページ: 4322-4326

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c01256

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The fungal metabolite (+)-terrein abrogates ovariectomy-induced bone loss and receptor activator of nuclear factor-κB ligand-induced osteoclastogenesis by suppressing protein kinase-C α/βII phosphorylation.2021

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Sakaida, Kazuhiro Omori, Masaaki Nakayama, Hiroki Mandai, Saki Nakagawa, Hidefumi Sako, Chiaki Kamei, Satoshi Yamamoto, Hiroya Kobayashi, Satoki Ishii, Mitsuaki Ono, Soichiro Ibaragi, Keisuke Yamashiro, Tadashi Yamamoto, Seiji Suga and Shogo Takashiba
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 12 ページ: 674366-674366

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.674366

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kinetic Resolution of Tertiary Alcohols by Chiral DMAP Derivatives: Enantioselective Access to 3-Hydroxy-3-substituted 2-Oxindoles2020

    • 著者名/発表者名
      Mandai Hiroki、Shiomoto Ryuhei、Fujii Kazuki、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 4 ページ: 1169-1174

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c03956

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Integrated Synthesis of Thienyl Thioethers and Thieno[3,2-b]thiophenes via 1-Benzothiophen-3(2H)-ones2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Suga Seiji、Habara Nanae、Kobashi Yoshiaki、Kurimoto Yuji、Mandai Hiroki
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 31 号: 19 ページ: 1947-1952

    • DOI

      10.1055/s-0040-1707280

    • NAID

      120007150191

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrochemical Synthesis of Thienoacene Derivatives: Transition‐Metal‐Free Dehydrogenative C?S Coupling Promoted by a Halogen Mediator2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Matsuo Ren、Yonezawa Toki、Inoue Haruka、Mandai Hiroki、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 20 ページ: 7803-7807

    • DOI

      10.1002/anie.202001149

    • NAID

      120006961127

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Fungal Metabolite (+)-Terrein Abrogates Osteoclast Differentiation via Suppression of the RANKL Signaling Pathway through NFATc12020

    • 著者名/発表者名
      S. Nakagawa, K. Omori, M. Nakayama, H. Mandai, S. Yamamoto, H. Kobayashi, H. Sako, K. Sakaida, H. Yoshimura, S. Ishii, S. Ibaragi, K. Hirai, K. Yamashiro, T. Yamamoto, S. Suga
    • 雑誌名

      Int. Immunopharmacol

      巻: 83 ページ: 106429-106429

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2020.106429

    • NAID

      120006892916

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Iodide-Mediated or Iodide-Catalyzed Demethylation and Friedel-Crafts C-H Borylative Cyclization Leading to Thiophene-Fused 1,2-Oxaborine Derivatives2019

    • 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

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 1,10-Phenanthroline- or Electron-Promoted Cyanation of Aryl Iodides2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Yoshioka Kazuki、Hirata Takayuki、Mandai Hiroki、Midorikawa Koji、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1209-1214

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611793

    • NAID

      120006847071

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Acyl Migration Reactions of Furanyl Carbonates with Chiral DMAP Derivatives2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] N,N-4-ジメチルアミノピリジンN-オキシドを用いるアルコールの触媒的シリル化反応2022

    • 著者名/発表者名
      萬代 大樹・松浦 悠一郎・マフザ ファティン・光藤 耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] N,N-4-ジメチルアミノピリジンN-オキシドを用いるアルコールの触媒的シリル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      萬代 大樹・松浦 悠一郎・マフザ ファティン・光藤 耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第50回 複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Acylative Desymmetrization of meso-1,3-Diols by Chiral DMAP Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hironaka, Hiroki Mandai, and Seiji Suga
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC-27)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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2019

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹 ,山本知哉 ,阿部健幸 ,菅誠治
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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2019

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹 ,山本知哉 ,阿部健幸 ,菅誠治
    • 学会等名
      第36回有機合成セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Silylation of Alcohols by N,O-Bis(tert-butyldimethylsilyl)acetamide with DMAPO2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Mandai, Yuichiro Matsuura, Fatin Mahfuzah, Seiji Suga
    • 学会等名
      第12回 有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 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2019

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹
    • 学会等名
      有機合成化学協会中国四国支部支部奨励賞受賞講演
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 岐阜医療科学大学薬学部薬学科 萬代大樹 個人ホームページ

    • URL

      https://hmandai.com

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 岐阜医療科学大学薬学部薬学科 萬代研究室

    • URL

      http://mandai.wpblog.jp

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 合成プロセス化学研究室 : 菅研究室|Suga Laboratory Suga Laboratory

    • URL

      http://achem.okayama-u.ac.jp/reacteng/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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