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触媒の多様性を利用した重奏的連続反応の開発と創薬への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K06498
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
研究機関富山大学

研究代表者

矢倉 隆之  富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (70220126)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード触媒 / 多様性 / 重層的 / 連続反応 / 創薬 / SDGs
研究開始時の研究の概要

薬学分野でのSDGs達成のためのグリーンケミストリーを推進するために、「環境調和型」で「簡便な」反応であるロジウム触媒反応の新規反応を開発して触媒の多様性を広げ、反応の重奏化による連続反応の開発さらに天然物合成・創薬化学へ展開する。
本目的に向け、1)N-イリド形成転位反応の位置および立体選択性の制御、2)2 価ロジウムの多様反応性を利用した連続触媒反応の開発、3)生物活性天然物の合成と創薬化学研究への展開 に着手する。

研究実績の概要

薬学分野でのSDGs達成のためのグリーンケミストリーの推進に向け,「環境調和型」で「簡便な」ロジウム触媒反応の新規反応を開発して触媒の多様性を広げ,反応の重奏化による連続反応の開発,さらに天然物合成・創薬化学へ展開することを目的とする。
本目的に向け,次の研究を行った。
1)N-イリド形成転位反応の位置および立体選択性の制御と2,2-二置換窒素環構築:2位に種々のアルキル置換基を持つ2-(N,N―ジアリルアミノエチル ジアゾアセトアセタートの2価の銅触媒を用いるN-イリド形成転位反応は速やかに進行し,N-イリドの生成後アリル基が転位したモルホリン生成物が得られたが,生成物はモルホリン3,5位の立体異性体の混合物であり,立体選択性はほとんど見られず,ほぼ1対1であった。4位に種々のアルキル置換基を持つ4-(N,N―ジアリルアミノ―1-ジアゾ-2-オキソブタンの合成は基質展開性が低く,現在多様な基質合成への展開を検討中である。
2)2 価ロジウムの多様反応性を利用した連続触媒反応の開発と創薬化学的生物活性天然物の合成:分子内にO-アリル基とスルファメート基を持つジアゾ化合物を酢酸ロジウム(II)と反応させたのち,ジアセトキシヨードベンゼンを反応系に加えると,2 価ロジウムが重層的に働き,まずはロジウム触媒O-イリド形成転位反応が進行し,さらにジアセトキシヨードベンゼンと残存する2 価ロジウムにより発生したニトレノイドによるロジウム触媒N-H挿入反応が連続的に進行し,スピロN,O-アセタール化合物が得られた。この反応を利用して,抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン環部の合成をおこなった。しかし,工程数が多くなったので,2 価ロジウムによるO-イリド形成転位反応とヨードアレーン触媒による酸化的開裂反応を利用した,より工程数のすくないフラン部合成を展開中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新規な連続的ロジウム触媒O-イリド形成転位反応-N-H挿入反応を開発し,抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン幹部の合成をおこなった。また,ロジウム触媒O-イリド形成転位反応とヨードアレーン触媒酸化的開裂反応の連続使用による新規合成法の開発にめどが立ち,抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン環部の合成さらに全合成達成が期待できる。

今後の研究の推進方策

ロジウム触媒O-イリド形成転位反応とヨードアレーン触媒酸化的開裂反応の連続使用による抗トリパノソーマ活性アクチノアロリドAのフラン環部の合成さらに全合成を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 8-Iodoisoquinolinone, a Conformationally Rigid Highly Reactive 2-Iodobenzamide Catalyst for the Oxidation of Alcohols by Hypervalent Iodine2024

    • 著者名/発表者名
      Yakura Takayuki、Fujiwara Tomoya、Asakubo Kanna、Perumalla Hema Naga Lakshmi、Uzu Mitsuha、Okitsu Takashi、Kasama Kengo、Nambu Hisanori
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 72 号: 2 ページ: 234-239

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00887

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2024-02-27
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Efficient and Environmentally Benign Oxidative Cleavage of Pyrrolidine-2-methanols to γ-Lactams Using 2-Iodobenzamide as a Catalyst and Oxone2024

    • 著者名/発表者名
      Perumalla Hema Naga Lakshmi、Fujiwara Tomoya、Okada Maki、Asakubo Kanna、Okitsu Takashi、Kasama Kengo、Nambu Hisanori、Yakura Takayuki
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 72 号: 1 ページ: 75-79

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00742

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2024-01-17
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dearomative Intramolecular Diels-Alder/Sulfur Extrusion Reaction of Thiophenes with Alkynes Using peri-Substituted Naphthalene as a Tether2024

    • 著者名/発表者名
      Okitsu Takashi、Shinohara Yoshiki、Luo Haoran、Hatano Manabu、Yakura Takayuki
    • 雑誌名

      Chemistry, An Asian Journal

      巻: 19 号: 4

    • DOI

      10.1002/asia.202301031

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron Trifluoride-Mediated Domino Dehydration/Electrophilic Cyclization of Silylalkynols Leading to 2,3-Fused Tricyclic Benzofulvenes2024

    • 著者名/発表者名
      Okitsu Takashi、Yoshikawa Takeshi、Morohashi Mai、Aoki Kokoro、Yakura Takayuki、Sakata Ken、Hatano Manabu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 26 号: 8 ページ: 1652-1656

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.4c00123

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ring‐Opening Cyclization of Spirocyclopropanes with Stabilized Phosphorus Ylides: Access to Indane and Azulene Skeletons2023

    • 著者名/発表者名
      Onuki Yuta、Yamazaki Koga、Masuda Yuto、Yakura Takayuki、Nambu Hisanori
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: - 号: 15 ページ: 2536-2544

    • DOI

      10.1002/adsc.202300021

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bismuth(III)-Catalyzed Oxidative Cross-Coupling of 3-Hydroxycarbazoles with Arenols under an Oxygen Atmosphere2023

    • 著者名/発表者名
      Kasama Kengo、Koike Yuta、Dai Haoyang、Yakura Takayuki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 25 号: 35 ページ: 6501-6505

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c02211

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(II)‐Catalyzed Site‐Selective Intramolecular Insertion of Aryldiazoacetates into Unactivated Primary C?H Bond: A Direct Route to 2‐Unsubstituted Indanes2022

    • 著者名/発表者名
      Nambu Hisanori、Amano Ryoya、Tamura Takafumi、Yakura Takayuki
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 364 号: 14 ページ: 2422-2428

    • DOI

      10.1002/adsc.202200115

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3価有機ビスマス触媒によるアレノール類の酸化的ビアリールカップリング反応2024

    • 著者名/発表者名
      笠間 建吾、戴 浩陽、梅澤 光翼、矢倉 隆之
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] チオフェンとアルキンとの脱芳香族的分子内Diels-Alder/脱硫反応2024

    • 著者名/発表者名
      沖津 貴志、篠原 義樹、羅 浩然、波多野 学、矢倉 隆之
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 脱芳香族的ヨード環化反応によるスピロ炭素環の合成2023

    • 著者名/発表者名
      沖津貴志、南原諒子、上松万寿実、和田昭盛、林琴葉、矢倉隆之
    • 学会等名
      第26回ヨウ素学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 配座固定型2-ヨードベンズアミド触媒, 8-ヨードイソキノリノンの創製とその反応性2023

    • 著者名/発表者名
      麻窪栞名、宇津三葉、Hema Naga Lakshmi Perumalla、藤原朋也、南部寿則、沖津貴志、笠間建吾、矢倉隆之
    • 学会等名
      第52回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 脱芳香族的ヨード環化/Diels-Alder反応による多環式ピロリジン骨格の構築2023

    • 著者名/発表者名
      沖津貴志、斎藤ひかる、矢倉隆之
    • 学会等名
      第52回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫黄イリドを用いるスピロシクロプロパンの環拡大反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      金森百香、阿曽可那、大貫悠太、南部寿則、矢倉隆之
    • 学会等名
      2023年度有機合成化学協会北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Bi(OTf)3が触媒する3-ヒドロキシカルバゾール類と2-ナフトール類の酸化的クロスカップリング反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      笠間建吾、小池悠太、戴浩陽、矢倉隆之
    • 学会等名
      第49回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコール酸化に有効な配座固定型2-ヨードベンズアミド触媒の創製2022

    • 著者名/発表者名
      麻窪栞名、宇津三葉、村山咲、Hema Naga Lakshmi Perumalla、藤原朋也、南部寿則、矢倉隆之
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2022サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 不均一系バナジウム触媒による脱水素型クロスカップリング反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      笠間建吾、水野花鈴、鹿又喬平、赤井周司、矢倉隆之
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2022サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム(II)触媒を連続的に用いた one-pot 反応による actinoallolide A フラノン部の立体選択的構築2022

    • 著者名/発表者名
      南部寿則、目黒祥大、杉山光史、矢倉隆之
    • 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] Lipase-catalyzed enantioselective synthesis of C1-symmetric axially chiral heterocyclic biaryls2022

    • 著者名/発表者名
      Kengo Kasama, Kyohei Kanomata, Takayuki Yakura, Shuji Akai
    • 学会等名
      Active Enzyme Molecule 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スピロシクロプロパンの環拡大反応の開発:シクロブタン合成2022

    • 著者名/発表者名
      阿曽可那、大貫悠太、南部寿則、矢倉隆之
    • 学会等名
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つのRh(II)触媒反応のone-pot化とactinoallolide Aフラノン部の立体選択的構築2022

    • 著者名/発表者名
      目黒祥大、杉山光史、南部寿則、矢倉隆之
    • 学会等名
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Whiteホモアリルアルコールアリル位ヒドロキシ化の改良とフィトスフィンゴシン合成への応用2022

    • 著者名/発表者名
      柳澤紀香、南部寿則、矢倉隆之
    • 学会等名
      2022年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-ヨードベンズアミドおよびOxoneを用いる1,2-ジオール類の環境調和型触媒的酸化開裂反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      奥出南菜、沖津貴志、笠間建吾、矢倉隆之
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] リンイリドを用いるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応による新規アズレン合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑航河、大貫悠太、南部寿則、矢倉隆之
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第134回例会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] イリドによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      大貫悠太、増田雄人、山﨑航河、南部寿則、矢倉隆之
    • 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] シリルアルキノールのタンデム型脱水-環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      沖津貴志、吉川武司、坂田健、矢倉隆之、波多野学
    • 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] 不均一系触媒による 3-ヒドロキシカルバゾールの酸化的クロスカップ リングとヘテロビアリール類不斉合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      笠間建吾、鹿又喬平、矢倉隆之、赤井周司
    • 学会等名
      第49回 有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メトキシナフタレンとアルキンとの脱芳香族的分子内Diels-Alder反応2022

    • 著者名/発表者名
      沖津貴志,羅浩然,篠原義樹,矢倉隆之
    • 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] ビスマスを酸化触媒とする3-ヒドロキシカルバゾール類と芳香族化合物とのクロスカップリング反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      笠間建吾,小池悠太,矢倉隆之
    • 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] シリルあるキノールのタンデム型脱水-環化反応に関する量子科学的検討2022

    • 著者名/発表者名
      青木心呂,篠木政孝,平田修都,吉川武司,坂田健,沖津貴志,矢倉隆之,波多野学
    • 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

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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