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共役エンインの触媒的不斉1,4-付加反応を用いた光学活性アレン合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K06966
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47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関横浜薬科大学

研究代表者

塚本 裕一  横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (70323037)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアレン / 軸不斉 / 中心不斉 / 共役エンイン / プロ求核剤 / ヒドロアルキル化 / パラジウム触媒 / アリールボロン酸 / ヒドロアリール化 / 1,3-アルカジエン / 光学活性アレン / ヒドロアルキル化反応 / パラジウム
研究開始時の研究の概要

特異な反応性を持つ有用な合成中間体であるアレンの触媒的不斉合成法として、0価パラジウム触媒を用いた共役エンインに対するプロ求核剤(H-Nu)の1,4-付加反応を開発する。本反応は一切の副生成物を生じないため原子効率に優れており、基質は薗頭反応によって1工程で調製できる。末端アルケンまたは末端アルキンを共役エンインとして用いることで、軸不斉および隣接した中心不斉をもつ光学活性アレンを得る。さらに、本反応の構成要素となるヒドロパラデーション、生じるexo-アルキリデン-π-アリルパラジウム中間体に対する求核置換反応の立体選択性を明らかとし、計算化学的手法を用いてその妥当性について検証する。

研究成果の概要

特異な反応性をもつ有用な合成中間体であるアレンの触媒的不斉合成法として、0価パラジウム触媒を用いた共役エンインに対するプロ求核剤(H-Nu)の1,4-付加反応を開発した。これまでに、ビニル基で置換された内部アルキンおよびエチニル基で置換された内部アルケンを、軸不斉または隣接した中心不斉をもつ光学活性アレンへと変換することに成功している。ビニル基末端の水素の一つを重水素標識した内部アルキンのヒドロアルキル化反応により、前者の基質についてはシン付加が進行し、反応中間体がアンチ選択的なヒドロパラデーションにより生じていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したアレンの不斉合成法は、一切の副生成物を生じず、原子効率に優れている点で学術的な意義をもつ。関連する反応として、パラジウム触媒を用いた共役エンインのヒドロホウ素化およびヒドロシリル化による軸不斉アレンの合成法が報告されているが、ヒドロパラデーションの位置選択性が本研究のものとは異なる。創薬研究において、不斉点を持ち、立体配座の自由度を制限した複素環化合物は有用なビルディングブロックであるものの、その入手は必ずしも容易ではない。本研究により得られた多様な官能基を含む光学活性アレン類は、各種環化反応を用いることで、所望の複素環化合物へと容易に変換することができる。

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

    (13件)

すべて 2023 2022 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Palladium(0)-Lithium Iodide Cocatalyzed Asymmetric Hydroalkylation of Conjugated Enynes with Pronucleophiles Leading to 1,3-Disubstituted Allenes2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Tsukamoto, Tatsuya Konno, Kazuya Ito, and Takayuki Doi
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 17 ページ: 6811-6814

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02439

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パラジウム触媒とアリールボロン酸を用いた共役エンインの位置および立体選択的ヒドロアリール化反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      塚本裕一、米沢勇吾、金野達也、土井隆行
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会(札幌)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒とアリールボロン酸を用いた共役エンインのアンチ選択的ヒドロアリール化反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      塚本裕一、米沢勇吾、金野達也、土井隆行
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会(横浜)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム/キラルアミン共触媒を用いたアルキン-エナール化合物のエナンチオ選択的付加・環化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤和也、塚本裕一、土井隆行
    • 学会等名
      第115回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム/キラルアミン共触媒を用いたアルキン-エナール化合物のエナンチオ選択的付加・環化反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤和也、塚本裕一、土井隆行
    • 学会等名
      薬懇話会2019 in 秋保
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 0 価パラジウム触媒を用いた共役エンインのヒドロアルキル化反応による中心不斉を有するアレン合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤和也、金野達也、土井隆行、塚本裕一
    • 学会等名
      第58回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 0価パラジウム触媒を用いた共役エンインのヒドロアルキル化反応による光学活性アレン合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤和也,金野達也,土井隆行,塚本裕一
    • 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
  • [備考] 横浜薬科大学・塚本裕一

    • URL

      https://www.hamayaku.ac.jp/about/teachers/post_93.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 横浜薬科大学・薬科学科・創薬化学研究室

    • URL

      https://tennenc31.wixsite.com/hamaten

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 横浜薬科大学・教員紹介・塚本裕一

    • URL

      https://www.hamayaku.ac.jp/about/teachers/post_93.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 横浜薬科大学・創薬化学研究室/天然有機化学研究室

    • URL

      https://tennenc31.wixsite.com/hamaten

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学薬学部・大学院薬学研究科、反応制御化学分野、土井研究室

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 横浜薬科大学 大学院薬学研究科/創薬化学領域、薬科学科/創薬化学研究室・天然有機化学研究室

    • URL

      https://tennenc31.wixsite.com/hamaten

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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