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オルト位に極小置換基を有する炭素-窒素軸不斉化合物の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20K06945
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
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

北川 理  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (30214787)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアトロプ異性 / 軸不斉 / キナゾリノン / キナゾリンチオン / フッ素 / 重水素 / 不斉触媒 / エナンチオマー / アニリン / ジアステレオマー / ハロゲン結合 / チオン / キノリノン
研究開始時の研究の概要

軸不斉型アトロプ異性分子は単結合の回転束縛によって生じるキラル化合物である.従来,単結合の回転束縛のためには,単結合周りに一定以上の立体的嵩高さを有する置換基が必要であると考えられてきた.本研究は,炭素-窒素単結合周りにフッ素原子や重水素原子等の極小置換基を有する安定な炭素-窒素軸不斉型アトロプ異性分子(窒素原子上にオルト-フルオロフェニル基やオルト-重水素化フェニル基を有する含窒素芳香族複素環化合物)の創製を目的とする.

研究成果の概要

アトロプ異性型軸不斉分子は単結合のねじれおよび回転束縛に基づくキラル化合物であり,不斉触媒,不斉配位子,不斉識別剤として汎用される最も重要なキラル化合物群の一つである.これまで,安定なアトロプ異性構造を有する(単結合の回転束縛を生じる)ためには,単結合(不斉軸)周りに一定以上の立体的嵩高さを有する置換基が必要と考えられてきた.申請者は,不斉軸周りにフッ素原子や重水素原子等極小置換基を有する炭素-窒素軸不斉型アトロプ異性分子の創製に成功した.また,関連化合物として安定な同位体アトロプ異性分子を合成し,さらに,置換基の電子効果と炭素-窒素軸の回転障壁との相関性も明らかとした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

不斉軸周りにフッ素原子や重水素原子を有する(オルト-H/FおよびH/D識別に基づく)安定なアトロプ異性化合物はこれまで一般的ではなく,構造化学の観点から大変興味深い(学術的新規性).同時に本研究は,同位体アトロプ異性という新たな研究分野も開拓したことになる.
また,本研究の標的分子である3位窒素原子上に芳香族置換基を有するキナゾリノン誘導体は多様な生理活性を有することが知られており,フッ素原子や重水素原子を選択的に導入したキナゾリノン生成物は,創薬科学(薬物代謝研究や重薬への応用)の観点からも有用と考えられる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] エクスマルセイユ大学/レンヌ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of Isotopic Atropisomers based on <i>ortho</i>-CH<sub>3</sub>/CD<sub>3</sub> Discrimination and Their Structural Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Miwa Shota、Senda Ryunosuke、Saito Kazuya、Sato Azusa、Nakamura Yuko、Kitagawa Osamu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 号: 21 ページ: 13501-13507

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02185

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rotational Behavior of <i>N</i>-(5-Substituted-pyrimidin-2-yl)anilines: Relayed Electronic Effect in Two N?Ar Bond Rotations2022

    • 著者名/発表者名
      Homma Daiki、Taketani Shuhei、Shirai Takeshi、Caytan Elsa、Roussel Christian、Elguero Jos?、Alkorta Ibon、Kitagawa Osamu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 号: 12 ページ: 8118-8125

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c00845

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intermolecular Halogen Bond Detected in Racemic and Optically Pure N-C Axially Chiral 3-(2-Halophenyl)quinazoline-4-thione Derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Matsui Ryosuke、Niijima Erina、Imai Tomomi、Kobayashi Hiroyuki、Hori Akiko、Sato Azusa、Nakamura Yuko、Kitagawa Osamu
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 7 ページ: 2369-2369

    • DOI

      10.3390/molecules27072369

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Catalytic Enantioselective Synthesis of N-C Axially Chiral N-(2,6-Disubstituted-phenyl)sulfonamides through Chiral Pd-Catalyzed N-Allylation2022

    • 著者名/発表者名
      Fukasawa Sota、Toyoda Tatsuya、Kasahara Ryohei、Nakamura Chisato、Kikuchi Yuuki、Hori Akiko、Richards Gary J.、Kitagawa Osamu
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 22 ページ: 7819-7819

    • DOI

      10.3390/molecules27227819

    • 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] Detection of Isotopic Atropisomerism Based on <i>ortho</i>-H/D Discrimination2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Kazuya、Miwa Shota、Iida Asumi、Fujimoto Yuuki、Caytan Elsa、Roussel Christian、Kitagawa Osamu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 19 ページ: 7492-7496

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c02723

    • 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] Studies on Rotational Stability of 2-Aryl-3-(2-fluorophenyl)quinazolin-4-one Derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Asumi Iida, Kazuya Saito, Nanami Asada, Yuuki Fujimoto, Osamu Kitagawa
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 103 号: 1 ページ: 183-183

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)10

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thionation of Optically Pure N-C Axially Chiral Quinazolin-4-one Derivatives with Lawesson’s Reagent2020

    • 著者名/発表者名
      Erina Niijima, Tomomi Imai, Hayate Suzuki, Yuuki Fujimoto, Osamu Kitagawa
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 号: 1 ページ: 709-715

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c02319

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CH3/CD3 識別に基づく同位体アトロプ異性キナゾリノンの不斉合成と回転安定性の検証2022

    • 著者名/発表者名
      三輪翔太,千田龍之介,齋藤和哉,北川 理
    • 学会等名
      第 83 回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オルト-CH3/CD3識別に基づく同位体アトロプ異性分子の合成と検出2022

    • 著者名/発表者名
      千田龍之介, 三輪翔太, 齋藤和哉, 北川 理
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] N-ピリミジル基を有するオルト置換アニリン誘導体の回転挙動2022

    • 著者名/発表者名
      本間大貴, 竹谷修平, 白井毅史, 北川 理
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 炭素-窒素軸不斉キナゾリンチオンで観察されたキラリティー依存型ハロゲン結合2022

    • 著者名/発表者名
      松井綾佑, 新島江里菜, 今井朋美, 北川 理
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オルト-CH3/CD3識別に基づく炭素-窒素軸不斉型同位体アトロプ異性分子の創製2022

    • 著者名/発表者名
      三輪翔太, 千田龍之介, 斎藤和哉, 北川 理
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] N-アミノピリミジル基を有するオルト-置換アニリン誘導体を用いた多機能性プロトンブレーキ分子の創製2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤和哉,三輪翔太,飯田明日美,藤本裕貴,北川 理
    • 学会等名
      第50回 複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] N-アミノピリミジル基を有するオルト-置換アニリン誘導体を用いた多機能性プロトンブレーキ分子の創製2021

    • 著者名/発表者名
      竹谷修平,白井毅史,本間大貴,北川 理
    • 学会等名
      第119回 有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オルト-フルオロフェニル基を有する2-アリール-4-キナゾリノン誘導体の炭素-窒素軸の安定性2020

    • 著者名/発表者名
      第80回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 学会等名
      齋藤和哉、飯田明日美、北川理、藤本裕貴
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Successful Synthesis of Rare Isotopic Atropisomers

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Atropisomeric N-Aryl Quinazoline-4-Thiones

    • URL

      https://www.shibaura-it.ac.jp/en/news/nid00001885.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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