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デザイン型キラルスルフィド触媒によるアルケンの直截的精密物質変換

研究課題

研究課題/領域番号 19K05480
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
研究機関長崎大学

研究代表者

白川 誠司  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (60459865)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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)
キーワード不斉合成 / 有機分子触媒 / グリーンケミストリー / 複素環式化合物 / ハロゲン化反応 / 有機合成化学 / プラネタリーヘルス / 有機触媒 / ラクトン / エステル / カルボン酸 / 精密有機合成 / 環境調和型触媒 / カルコゲン / アミノ化 / ハロゲン化 / 二官能性触媒 / 触媒設計 / アルケン / スルフィド触媒 / 複素環化合物 / 分子認識 / 分子デザイン
研究開始時の研究の概要

医薬品などの効率的合成法の確立を目指し、石油精製により得られる単純なアルケンへの高選択的官能基導入法の開発を行う。硫黄元素の特性に着目した、新奇二官能性キラルスルフィド触媒を設計し、これを用いた環境調和型反応開発を行う。本手法が確立できれば、医薬品や機能性材料の製造工程の大幅な簡略化に繋がることから、化学工業の様々な場面で利用される手法になると期待している。

研究成果の概要

本研究では、高立体選択的不斉合成への適用が未だ限られている、活性化されていない単純なアルケンを出発原料とし、より直截的な有用化合物の立体選択的合成手法の確立を目指し研究を実施した。本目的を実現するため、分子認識部位を有する独自のキラル二官能性スルフィド触媒を新たに創製し、これを用いた立体選択的アルケン変換反応を検討した。その結果、独自に開発したキラル二官能性スルフィド触媒が、アルケンの分子内ブロモ環化反応に極めて有効であることを明らかにし、本触媒反応系を利用することで、さまざまな有用光学活性複素環式化合物の効率的合成を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、独自の概念に基づいた触媒設計により、既存の触媒では達成困難な新たな立体選択的反応の開発を実現しており、学術的意義のある研究成果である。また、本触媒手法を活用することで、医薬品開発のシーズとなる化合物群のライブラリー構築を実現しており、生命科学へも貢献しうる研究内容である。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Southampton(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Tanta University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Southampton(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of α-Spiro-γ-lactones and α-Substituted γ-Lactones via Chiral Bifunctional Sulfide-Catalyzed Bromolactonizations2023

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, K. Abe, S. Shirakawa
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 88 号: 12 ページ: 7830-7838

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02283

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Bifunctional Selenide Catalysts for Asymmetric Iodolactonizations2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiyori Ryuichi、Okuno Ken、Chan Bun、Shirakawa Seiji
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 70 号: 9 ページ: 599-604

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00049

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2022-09-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient methods for the synthesis of chiral 2‐oxazolidinones as pharmaceutical building blocks2022

    • 著者名/発表者名
      Okuno Ken、Nishiyori Ryuichi、Abe Koki、Mori Taiki、Shirakawa Seiji
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 34 号: 7 ページ: 915-924

    • DOI

      10.1002/chir.23452

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Asymmetric Syntheses of α-Quaternary Lactones and Esters through Chiral Bifunctional Sulfide-Catalyzed Desymmetrizing Bromolactonization of α,α-Diallyl Carboxylic Acids2021

    • 著者名/発表者名
      Mana Hiraki, Ken Okuno, Ryuichi Nishiyori, Ahmed A. Noser, Seiji Shirakawa
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 83 ページ: 10907-10910

    • DOI

      10.1039/d1cc03874e

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chiral Bifunctional Sulfide‐Catalyzed Highly Enantioselective Bromolactonizations of 4‐Pentenoic Acids2021

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Nishiyori, Megumi Okada, John R. J. Maynard, Seiji Shirakawa
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 10 号: 6 ページ: 1444-1448

    • DOI

      10.1002/ajoc.202000644

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymmetric Catalysis of Chiral Bifunctional Selenides and Selenonium Salts Bearing a Urea Group2021

    • 著者名/発表者名
      Ken Okuno, Takumi Nakamura, Seiji Shirakawa
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 10 号: 3 ページ: 655-659

    • DOI

      10.1002/ajoc.202100001

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral bifunctional sulfide-catalyzed asymmetric bromoaminocyclizations2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T.; Okuno, K.; Kaneko, K.; Yamanaka, M.; Shirakawa, S.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 18 号: 17 ページ: 3367-3373

    • DOI

      10.1039/d0ob00459f

    • NAID

      120006988200

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Bifunctional Selenide Catalysts for Asymmetric Bromolactonization2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Nishiyori, John R. J. Maynard, Seiji Shirakawa
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 9 号: 2 ページ: 192-196

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900688

    • 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] BINOL-derived bifunctional sulfide catalysts for asymmetric synthesis of 3,3-disubstituted phthalides via bromolactonization2019

    • 著者名/発表者名
      Megumi Okada, Kazuma Kaneko, Masahiro Yamanaka, Seiji Shirakawa
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 15 ページ: 3747-3751

    • DOI

      10.1039/c9ob00417c

    • NAID

      120006987740

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalyst-Controlled Regio- and Stereoselective Bromolactonization with Chiral Bifunctional Sulfides2019

    • 著者名/発表者名
      Ayano Tsuchihashi, Seiji Shirakawa
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 号: 14 ページ: 1662-1666

    • DOI

      10.1055/s-0037-1610716

    • NAID

      120006988430

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design of Chiral Bifunctional Sulfide Catalysts for Asymmetric Halocyclizations2022

    • 著者名/発表者名
      Seiji Shirakawa
    • 学会等名
      11th Singapore International Chemical Conference (SICC-11)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 独自に設計したキラルスルフィド触媒の創製2022

    • 著者名/発表者名
      白川 誠司
    • 学会等名
      第90回 触媒化学融合研究センター講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キラル二官能性スルフィド触媒を用いたα-アリルカルボン酸の不斉ブロモラクトン化反応2022

    • 著者名/発表者名
      森太紀, 白川誠司
    • 学会等名
      第38回 有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] キラル二官能性スルフィド触媒を用いたα位に不斉四級炭素をもつカルボン酸の速度論的光学分割2022

    • 著者名/発表者名
      奥野 研, 平木 麻奈, Bun Chan, 白川 誠司
    • 学会等名
      第38回 有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic Resolution of α-Quaternary Carboxylic Acids via Chiral Bifunctional Sulfide-Catalyzed Bromolactonization2022

    • 著者名/発表者名
      Seiji Shirakawa
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-15)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実用的二酸化炭素変換反応の実現に向けた二官能性有機分子触媒の設計と展開2022

    • 著者名/発表者名
      白川誠司
    • 学会等名
      第25回農薬相模セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キラル二官能性スルフィド触媒を用いた高エナンチオ選択的ブロモラクトン化反応によるγ-ブチロラクトン合成2021

    • 著者名/発表者名
      西依隆一、白川誠司
    • 学会等名
      第31回 万有福岡シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル二官能性スルフィド触媒を用いたブロモラクトン化反応による不斉四級炭素を有するラクトンおよびエステルの高立体選択的合成2021

    • 著者名/発表者名
      平木麻奈、奥野研、西依隆一、白川誠司
    • 学会等名
      第14 回有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル二官能性スルフィド触媒を用いたブロモアミノ化反応によるエナンチオ選択的インドリン合成2020

    • 著者名/発表者名
      中村 巧, 奥野 研, 白川 誠司
    • 学会等名
      第30回記念 万有福岡シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ウレア型キラル二官能性スルフィド触媒による高エナンチオ選択的ブロモアミノ化反応2020

    • 著者名/発表者名
      中村 巧, 奥野 研, 白川 誠司
    • 学会等名
      第117回 有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル二官能性セレニド触媒の創製と不斉ブロモラクトン化反応への適用2020

    • 著者名/発表者名
      西依隆一, 白川誠司
    • 学会等名
      第117回 有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Chiral Bifunctional Organosulfur Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Seiji Shirakawa
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 環境調和型有機合成反応の開発を指向した有機分子触媒の設計2019

    • 著者名/発表者名
      白川 誠司
    • 学会等名
      第124回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of Chiral Bifunctional Sulfide Catalysts for Asymmetric Bromolactonizations2019

    • 著者名/発表者名
      Seiji Shirakawa, Ayano Tsuchihashi, Takumi Nakamura, Ryuichi Nishiyori, Megumi Okada
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キラル二官能性スルフィド触媒によるスチルベン型カルボン酸の位置および立体選択的ブロモラクトン化反応2019

    • 著者名/発表者名
      土橋 彩乃, 白川 誠司
    • 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 実施状況報告書
  • [図書] Quaternary Ammonium, Phosphonium, and Tertiary Sulfonium Salts as Hydrogen-Bonding Catalysts (in Anion-Binding Catalysis, Garcia Mancheno, Olga Ed)2022

    • 著者名/発表者名
      Seiji Shirakawa
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      9783527348572
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 長崎大学グリーンケミストリー(白川)研究室

    • URL

      https://seijishirakawa.wixsite.com/greenchemistry

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 長崎大学 白川研究室 ホームページ

    • URL

      https://seijishirakawa.wixsite.com/greenchemistry

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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