| 研究課題/領域番号 |
21K15220
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
三ツ沼 治信 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (20823818)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ポリオール / 光レドックス触媒 / HAT触媒 / クロム触媒 / 求核付加反応 / 無保護アルコール / 光触媒 / ラジカル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリオール骨格は多くの生物活性分子、医薬品、機能性材料に頻出する重要構造である。
この骨格構築に関しては歴史的に多くの手法が開発されてきたが、反応効率、工程数や原子
効率が課題になることが多く理想的な合成法は未だ存在しない。今回、申請者は無保護アル
コールを直接原料とし、アルコールα位で生成した金属種による求核付加反応を行い、ポリ
オール類の網羅的合成法を確立することを目指す。無保護アルコールを原料とすることで廃
棄物を全く出さない単工程での炭素骨格伸長が実現できる。
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| 研究実績の概要 |
ポリオール骨格は多くの生物活性分子、医薬品、機能性材料に頻出する重要構造である。この骨格構築に関しては歴史的に多くの手法が開発されてきたが、反応効率、工程数や原子効率が課題になることが多く理想的な合成法は未だ存在しない。今回、申請者は無保護アルコールを直接原料とし、アルコールα位で生成した金属種による求核付加反応を行い、ポリオール類の網羅的合成法を確立することを目指した。無保護アルコールを原料とすることで廃棄物を全く出さない単工程での炭素骨格伸長が実現できる。具体的には無保護アルコールα位のラジカル的C-H活性化を契機とする有機クロム種の触媒的生成を目指した。またこの方法論をアルデヒドやエポキシドといった求電子剤に適用することにより触媒的な1,2ジオール骨格と1,3ジオール骨格形成反応を達成する。さらにこれを連続反応に
応用し、革新的ポリオール合成方法論を構築することを目指した。前年度より、申請者は入手容易な単純アルケンを求核剤とし、水酸基の保護基を必要としないアルデヒドへの連続触媒的アリル化反応によって効率的な1,3ポリオール合成を目指した。本反応の生成物に含まれる二重結合を酸化的開裂することで連続反応へと展開でき当初のポリオール合成が確立できる。
今年度は前年度までに見出した初期的な結果をさらに発展させ、アリル化反応の立体分岐制御や連続反応へ応用した。立体分岐反応では前年度に最適化した生成物の水酸基、メチル基の立体を反転させた生成物を配位子制御で得ることはできないか検討した。ボロン酸を用いる条件にて一度原料を開環させたのち、立体的に嵩の高い配位子を用いることで中程度の収率ながら、高い選択性で生成物を得ることができた。また連続反応においては開環効率の悪さが問題となったが、反応温度を向上させるなどの工夫により、生成物を得るに至っている。
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