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イミダゾリン-アミノフェノール金属不斉触媒:協奏機能の創製と解明

研究課題

研究課題/領域番号 20037008
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関千葉大学

研究代表者

荒井 孝義  千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80272483)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード不斉触媒 / 光学活性 / 協奏機能 / 配位子 / 錯体 / 含窒素ヘテロ環 / 環化付加反応 / ルイス酸 / 触媒・化学プロセス / 合成化学 / 不斉反応 / コンビケム / 光学活性化合物
研究概要

これまでの研究において、光学活性イミダゾリン配位子を基軸とする固相ライブラリーの構築を行い、固相不斉触媒による反応」と「円偏光二色性検出」を組み合わせた迅速解析システムにより触媒の探索を行った結果、不斉Henry反応やインドールとニトロアルケンの不斉Friedel-Crafts反応に有効な新規光学活性イミダゾリン-アミノフェノール配位子の開発に成功している。また、ニトロアルケンへの不斉Friedel-Crafts反応が進行する際、Henry反応の求核剤であるニトロナートが生成することに着目し、インドール、ニトロアルケン、アルデヒドを用いた触媒的不斉タンデムFriedel-Crafts/Henry反応を設計し、連続する立体中心を有するインドール誘導体を高い選択性で得ることにも成功している。本年度の研究では、医農薬等生物活性物質の開発に重要な含窒素ヘテロ環化合物の汎用性に富む不斉合成法の確立を目指し、まず、ピロールを用いる触媒的不斉Friedel-Crafts反応の開発を行った。本研究では、触媒のルイス酸性が低いことから、配位子の再設計を行うことで、高不斉収率を達成した。また、ピロールとニトロアルケンの触媒的不斉Friedel-Crafts反応で得られる化合物からは、ニトロ基の還元とPictet-Spengler反応によって、新規な多置換含窒素ヘテロ環化合物へと容易に変換することに成功した。さらに、イミノエステルとニトロアルケンの[3+2]環化付加反応に研究を展開し、多置換ピロリジンの触媒的不斉合成を行った。本反応では、イミダゾリン-アミノフェノール-ニッケル触媒とすることで、イミノエステルとニトロアルケンの[3+2]-環化付加反応が進行することを見出し、世界で初めて、ピロリジン化合物をexo'-選択的に得ることに成功した。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Solid-phase Catalysis/CD-HTS : A Powerful Technology Platform for Exploring Novel Asymmetric Catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      Arai, T.
    • 雑誌名

      J.Synth.Org.Chem., Jpn 68

      ページ: 11450-11453

    • NAID

      10026867492

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Bis(imidazolidine)pyridine-Cu(OTf)_2 : Catalytic Asymmetric Endo-Selective[3+2]Cycloaddition of Imino Esters with Nitroalkenes2010

    • 著者名/発表者名
      Arai, T., Mishiro, A., Yokoyama, N., Suzuki, K., Sato, H.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 132(印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Friedel-Crafts reaction of N-heteocycles and nitroalkenes catalyzed by imidazoline-aminophenol-Cu complex2009

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, N., Arai, T.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 3285-3287

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of Chiral Imidazolidine-Pyridine Ligands2009

    • 著者名/発表者名
      Arai, T., Suzuki, K
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 3167-3170

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Resolution of 1, 2-Diols Using Nitrogen-Tethered Bisimidazoline-Copper(I) Catalyzed Benzovlation2008

    • 著者名/発表者名
      Arai, T. ; Mizukami, T. ; Mishiro, A. ; Yananisawa. A
    • 雑誌名

      Heterocycles 76

      ページ: 995-1000

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tandem Catalytic Asymmetric Friedel-Crafts/Henry Reaction : Acyclic Three Conti guous Stereocenters2008

    • 著者名/発表者名
      Arai, T. ; Yokoyama, N
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed 47

      ページ: 4989-4992

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Library of Chiral Imidazoline-Aminophenols : Discovering an Efficient Reaction Sphere2008

    • 著者名/発表者名
      Arai, T. ; Yokoyama, N. ; Yanagisawa, A
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J. 14

      ページ: 2052-2059

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビスイミダゾリジン-銅錯体を用いる触媒的不斉反応の開発2010

    • 著者名/発表者名
      三代亜沙美、横山直太, 和才真希子、荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性イミダゾリン-アミノフェノール-ニッケル錯体を用いるタンデム触媒的不斉マイケル-マンニッヒ反応の開発2010

    • 著者名/発表者名
      横山直太、三代亜沙美, 和才真希子、荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性イミダゾリン及びイミダゾリジン-金属錯体を用いる触媒的不斉反応の開発2009

    • 著者名/発表者名
      三代亜沙美、鈴木久仁子, 水上友絵、荒井孝義
    • 学会等名
      第95回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学薬学部
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Friedel-Crafts Reaction of N-Heterocyclic Compounds Catalyzed by Imidazoline-Aminophenol-Cu Complex2009

    • 著者名/発表者名
      横山直太, 和才真希子, 荒井孝義
    • 学会等名
      15th IUPAC Symposium on Organometallic Chemistry directed towards Organic Synthesis(OMCOS 15)
    • 発表場所
      Glasgow, Scotland, UK
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 固相触媒反応の円二色性検出を用いる新規高機能不斉触媒の開発2009

    • 著者名/発表者名
      荒井孝義
    • 学会等名
      第26回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      前橋市中央公民館
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Michael/Mannich Reaction Catalyzed by Imidazoline-Aminophenol-Ni Complex2009

    • 著者名/発表者名
      横山直太, 荒井孝義
    • 学会等名
      The 11th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry(IKCOC-11)
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric 1,3-Dipolar Cyclization Catalyzed by Bis(imidazolidine)-Cu Complex2009

    • 著者名/発表者名
      三代亜沙美, 荒井孝義
    • 学会等名
      The 11th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry(IKCOC-11)
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾリンアミノフェノール-金属触媒を用いる多連続不斉中心の高次制御2009

    • 著者名/発表者名
      荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性イミダゾリン-アミノフェノール-銅錯体を用いる触媒的不斉フリーデルークラフツ反応の開発2009

    • 著者名/発表者名
      横山直太、和才真希子、荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多置換B-カルボリンアルカロイド類の触媒的不斉合成2009

    • 著者名/発表者名
      和才真希子、横山直太、荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規光学活性イミダゾリジンーピリジンの開発と触媒的不斉反応への応用2009

    • 著者名/発表者名
      鈴木久仁子、荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ビスイミダゾリン-銅触媒を用いるジオールの不斉ベンゾイル化反応2009

    • 著者名/発表者名
      三代亜沙美、水上友絵、柳澤章、荒井孝義
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固相担持触媒のライブラリー構築と新規触媒反応の開発2008

    • 著者名/発表者名
      荒井孝義
    • 学会等名
      触媒学会50周年記念千葉地区講演会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2008-05-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規光学活性イミダゾリジン配位子の開発と不斉反応への応用2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木久仁子、荒井孝義
    • 学会等名
      第94回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固相担持触媒のライブラリー構築と新規触媒反応の開発2008

    • 著者名/発表者名
      荒井孝義
    • 学会等名
      27th Conference on Combinatorial Chemistry, Japan
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Tandem Catalytic Asymmetric Friedel-Crafts/Henry Reaction2008

    • 著者名/発表者名
      Naota Yokoyama, Takayoshi Arai
    • 学会等名
      17th International Conference on Organic Synthesis (ICOS17)
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性イミダゾリン-アミノフェノールー銅触媒を用いる触媒的不斉タンデム反応2008

    • 著者名/発表者名
      横山直太、荒井孝義
    • 学会等名
      第93回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://synthesis.chem.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://synthesis.chem.chiba-u.jp/index.htm

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] ビスイミダゾリジン配位子の製造方法とそれを用いた触媒2009

    • 発明者名
      荒井孝義, 三代亜沙美, 鈴木久仁子
    • 権利者名
      千葉大学
    • 産業財産権番号
      2009-270898
    • 出願年月日
      2009-11-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] テトラヒドロピリジン誘導体及びその製造方法2009

    • 発明者名
      荒井孝義, 横山直太
    • 権利者名
      千葉大学
    • 産業財産権番号
      2009-152586
    • 出願年月日
      2009-06-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] インドール誘導体及びその製造方法2008

    • 発明者名
      荒井孝義横山直太
    • 権利者名
      荒井孝義横山直太
    • 産業財産権番号
      2008-117919
    • 出願年月日
      2008-04-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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