| 研究課題/領域番号 |
21K06471
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
原田 慎吾 千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (50722691)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | carbene / silver / boron / catalysis / 銀 / ロジウム / カルベン / DFT / 触媒 / 金属触媒 / 金属 / 合成 / 反応開発 / 密度汎関数法 / 合成展開 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
複雑な化学構造を有する生物活性分子の合成法開発は、創薬の観点で社会的ニーズが高く、特に重要な研究課題である。申請者は金属カルベン種の反応特性に着目した合成展開を行なってきた。金属カルベンとは、中性二配位のカルベンと金属原子が二重結合を形成した化学種である。同化学種は、対応するジアゾ化合物から系中発生させる手法が一般に用いられるが、ジアゾ化合物は潜在的な爆発性を有する。本研究ではジアゾ化合物を用いずに多様な金属カルベン反応を開発して、創薬科学分野への貢献を目的とする。申請者は金属種に依存する選択性発現機構の解明と合成化学的応用を目指し、系統的な研究を推進する事で未踏金属カルベン化学を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高活性化学種の反応性制御と新しい有機合成法開発への展開に向けて検討を行った。その結果、金属フリーなカルベン発生法に基づくホウ素触媒反応の開発に成功した。DFT計算を用いてメカニズムを解析した結果、これまでに提唱されていなかったホウ素と炭素が結合を作る活性化モードを経由していることがわかった。またジアゾフリー条件下で合成したシクロヘプタトリエン（CHT）類/ノルカラジエン（NCD）類の変換方法の開発研究も行った。アライン種を用いるとNCDと反応して[4+2]-環化付加型反応が進行し、ニトロソ化合物を用いるとCHTと反応して[6+2]-環化付加型反応が進行することを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複雑な化学構造を有する生物活性分子の合成法開発は、創薬の観点で社会的ニーズが高く特に重要な研究課題である。反応性の高いカルベン種を用いることで複雑分子を一挙に合成可能であるが、反応性や選択性の制御が困難だった。特定の反応系に限定されるものの、本研究で開発された手法により未達成だったエナンチオ選択的な分子骨格構築が可能となった。またカルベン種は、対応するジアゾ化合物から系中発生させる手法が一般に用いられるが、ジアゾ化合物は潜在的な爆発性や不安定性を有する。本研究では、ジアゾ化合物を用いずに多様なカルベン反応を開発した。これらの手法や知見は、低分子創薬の加速化につながることから、社会的意義も高い。
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