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高反応性活性種の理解と制御に基づく医薬リード骨格の拡張

研究課題

研究課題/領域番号 20K06957
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
研究機関公益財団法人微生物化学研究会

研究代表者

野田 秀俊  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 主席研究員 (40771738)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードナイトレン / N-ヘテロ環 / 化学選択性 / 医薬リード / ジアステレオ選択性 / エナンチオ選択性 / 環状アミノ酸 / Nーヘテロ環 / β-アミノ酸
研究開始時の研究の概要

近年の創薬化学研究では医薬リード骨格として複雑な飽和N-へテロ環の需要が高まっている。本研究課題では申請者が最近見出したアルキルナイトレン発生法を基盤とし、文献例の少ない高反応性活性種に関する化学的理解を深めると同時に触媒による反応性制御を目指す。具体的にはジアステレオ・エナンチオ・化学選択的な新規触媒反応群の開発を通じ、これまで合成例のないビシクロ・スピロ構造を有する複雑な飽和N-へテロ環の簡便な供給法の確立を目指す。

研究成果の概要

本研究課題ではアルキルナイトレンの分子内環化反応を基盤とした飽和N-ヘテロ環の合成を主題に,活性種の新規発生法および触媒による反応制御法の開発を行った。研究結果として主に,銅触媒による化学選択的アミノ化反応,ロジウム触媒によるジアステレオ選択的環化反応,1級アミンをナイトレン前駆体とする環化反応,の3つの成果を得た。開発した方法論により,既存手法では合成困難な多官能基型ヘテロ環の迅速な供給が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

飽和N-ヘテロ環は医薬化学における最重要骨格であり,既存手法では合成困難であった種々の多官能型ヘテロ環が本研究により容易にアクセス可能となった。構造的にユニークな新規ビルディングブロックにより医薬化学の発展が強く促進されると期待される。また本研究を通じて得られた反応活性種アルキルナイトレンの発生法や反応性に関する実験化学的知見は,昨今注目を集めている未開拓活性種の今後の発展に向けて重要な礎となる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Heteroaromatic-Fused Cyclic β-Amino Acids by Rhodium-Catalyzed Electrophilic Amination2024

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu、Manoharan Ramasamy、Asada Yasuko
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 56 号: 10 ページ: 1563-1575

    • DOI

      10.1055/a-2282-7450

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Locking the Conformation of a Paddlewheel Rhodium Complex: Design, Synthesis, and Applications in Catalytic Nitrene Transfers2023

    • 著者名/発表者名
      Tang Xinxin、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 号: 51

    • DOI

      10.1002/anie.202311027

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examining the effects of additives and precursors on the reactivity of rhodium alkyl nitrenes generated from substituted hydroxylamines2023

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Asada Yasuko、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fchem.2023.1271896

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] anti-Selective Synthesis of Substituted β-Homoprolines by Rhodium Alkyl Nitrene C?H Insertion2023

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu、Tang Xinxin
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: - 号: 10 ページ: 1131-1134

    • DOI

      10.1055/a-2201-7267

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Vinylogous Conjugate Addition of Butenolide to 2-Ester-Substituted Chromones: Access to Chiral Chromanone Lactones via Trapping of a Copper(I) Enolate by Trimethyl Borate2023

    • 著者名/発表者名
      Cui Jin、Oriez Raphael、Samanta Sadhanendu、Noda Hidetoshi、Watanabe Takumi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 25 号: 46 ページ: 8367-8371

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c03503

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Less Is More: N(BOH)2 Configuration Exhibits Higher Reactivity than the B3NO2 Heterocycle in Catalytic Dehydrative Amide Formation2023

    • 著者名/発表者名
      Opie Christopher R.、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu、Kumagai Naoya
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 25 号: 4 ページ: 694-697

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c04382

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Syn-Selective Vinylogous Addition of Butenolides to Chromones via Al-Li-BINOL Catalysis2023

    • 著者名/発表者名
      Samanta Sadhanendu、Cui Jin、Noda Hidetoshi、Watanabe Takumi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 88 号: 2 ページ: 1177-1184

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02731

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Missing Link in Multisubstituted Pyrrolidines: Remote Stereocontrol Forged by Rhodium‐Alkyl Nitrene2022

    • 著者名/発表者名
      Tang Xinxin、Tak Raj K.、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 47 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1002/anie.202212421

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imbuing an Old Heterocycle with the Power of Modern Catalysis: An Isoxazolidin-5-one Story2021

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 12 ページ: 1160-1169

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00750

    • NAID

      130008123299

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-12-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation and application of Cu-bound alkyl nitrenes for the catalyst-controlled synthesis of cyclic β-amino acids2021

    • 著者名/発表者名
      Tak Raj K.、Amemiya Fuyuki、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: -- 号: 22 ページ: 7809-7817

    • DOI

      10.1039/d1sc01419f

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Catalyst‐Controlled Chemoselective Nitrene Transfers2021

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Tang Xinxin、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Helvetica Chimica Acta

      巻: 104 号: 11

    • DOI

      10.1002/hlca.202100140

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ligand-Enabled, Copper-Catalyzed Electrophilic Amination for the Asymmetric Synthesis of β-Amino Acids2021

    • 著者名/発表者名
      Tak Raj K.、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 21 ページ: 8617-8621

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c03328

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (2R,3S)‐3,4,4,4‐Tetrafluorovaline: A Fluorinated Bioisostere of Isoleucine2020

    • 著者名/発表者名
      Lennart Brewitz, Hidetoshi Noda, Naoya Kumagai*, Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 2020 号: 11 ページ: 1745-1752

    • DOI

      10.1002/ejoc.202000109

    • 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] O-Benzoylhydroxylamines as Alkyl Nitrene Precursors: Synthesis of Saturated N-Heterocycles from Primary Amines2020

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Asada Yasuko、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 22 ページ: 8769-8773

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c02842

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design, Synthesis, and Application of Multiboron Heterocycle to Direct Amidation Catalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu、Kumagai Naoya
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 78 号: 10 ページ: 971-978

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.971

    • NAID

      130007923156

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 外輪型二核ロジウム錯体の配座制御:設計,合成,および触媒的ナイトレン移動反応への応用2024

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊,Xinxin Tang,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Rh(II)-Catalysed Electrophilic Amination Strategy for the Synthesis of Heterocycle-Fused Cyclic-β-Amino Acid Derivatives2024

    • 著者名/発表者名
      Ramasamy Manoharan、Asada Yasuko、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Locking the Conformation of a Paddlewheel Rhodium Complex: Design, Synthesis, and Applications in Catalytic Nitrene Transfers2023

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Noda, Xinxin Tang, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      7th Gratama Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design, Synthesis and Application of New Paddlewheel Complexes with Confined Conformation2023

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第21回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Design, Synthesis and Application of New Paddlewheel Complexes with Confined Conformation2023

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第55回有機金属若手の会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric syn-Selective Vinylogous Addition of Butenolides to Chromones via ALB Catalysis2023

    • 著者名/発表者名
      Sadhanendu Samanta, Jin Cui, Hidetoshi Noda, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第55回有機金属若手の会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 外輪型二核ロジウム錯体の配座制御:設計,合成,および触媒的ナイトレン移動反応への応用2023

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊,Xinxin Tang,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      第123回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Locking the Conformation of a Paddlewheel Rhodium Complex: Design, Synthesis, and Applications in Catalytic Nitrene Transfers2023

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      International Joint Symposium 2023 on Synthetic Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concise and Stereodivergent Approach to Chromanone Lactones through Copper-Catalyzed Asymmetric Vinylogous Addition of Siloxyfurans to 2-Ester-Substituted Chromones2023

    • 著者名/発表者名
      崔 進,Oriez Raphael,野田 秀俊,渡辺 匠,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymmetric syn-selective vinylogous addition of butenolides to chromones catalyzed by ALB2023

    • 著者名/発表者名
      Sadhanendu Samanta, Jin Cui, Hidetoshi Noda, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Stereoselective synthesis of remotely functionalized pyrrolidines by Rh-catalyzed C-H insertion2023

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Raj K. Tak, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルナイトレンの触媒制御を基盤とする環状b-アミノ酸合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊,Raj Tak,雨宮 冬樹,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Stereoselective Synthesis of Remotely Functionalized Pyrrolidines by Rh-catalyzed C-H Insertion2022

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Synthesis and Isolation of Novel Bis-Hydroxyboranes and DATB-containing molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Christopher Roderick Opie, Nobuaki Kashiwagi, Hidetoshi Noda, Ryosuke Tsutsumi, Masakatsu Shibasaki, Naoya Kumagai
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Configurationally Locked Paddle Wheel Rhodium Complexes for the Catalyst-Controlled C-H Amination2022

    • 著者名/発表者名
      Tang Xinxin、野田 秀俊、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅触媒を用いた求電子的アミノ化反応による環状β-アミノ酸の触媒的不斉合成2022

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊、Raj Tak、柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Catalytic Synthesis of Saturated N-Heterocycles: Taking NO for an Answer2021

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Noda
    • 学会等名
      Kanazawa University Sakigake Project 2020 Seminar: 4th Ohmiya Lab and Takeda Virtual Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高反応性活性種の制御に基づく飽和N-ヘテロ環合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      野田秀俊
    • 学会等名
      お茶の水女子大学化学科講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Chemoselective Synthesis of Cyclic β-Amino Acids2021

    • 著者名/発表者名
      Raj Kumar Tak, Fuyuki Amemiya, Hidetoshi Noda, and Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 未開拓ケミカルスペースを志向した触媒反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      野田秀俊
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Copper Catalysis in Organic Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Noda Hidetoshi、Kumagai Naoya、Shibasaki Masakatsu
    • 総ページ数
      506
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] The Shibasaki Lab

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/research/group/shibasaki/shibasaki-lab/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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