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3次元座標分子の創製とその特性を利用した機能性分子の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K24007
補助金の研究課題番号 22H02744 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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
研究機関九州大学

研究代表者

新藤 充  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (40226345)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードトリプチセン / イノラート / イプチセン / 機能性分子 / 大環状分子 / ベンザイン / カプセル分子 / 檜山カップリング
研究開始時の研究の概要

座標の定まったトリプチセンもしくはイプチセンの上にリンカーユニットを立て任意の作用部位が配置された分子の合成法の構築とその機能開拓を行う。トリプル環化反応に基づくイノラート法、アントロン法およびアンビデントアントラセン法を詳細に検討し、土台となる機能化トリプチセンの合成法を確立する。それを基盤にトリプチセンの1,8,13位から成る面に対して直立する「支柱」ユニットを構築することで、座標が定まった三次元空間に任意の作用部位を配置する方法論を開発する。また、水平展開を目指しオリゴイプチセンの合成を行う。近接効果を利用した新規連続反応の開発、カプセル分子等の大環状分子の効率合成を検討する。

研究実績の概要

キラル置換トリプチセンの合成:イノラートのトリプル環化反応を利用してトリプチセンの片面に密集して1,8,9,13位の置換基を持たせた。その1,8位にトリアルキルシリル基、13位にブロモ基、9位にヒドロキシ基を持つトリプチセンにパラジウム触媒で処理したところ分子内檜山カップリングが進行し、メチル基が13位にシフトしたキラルトリプチセンが生成した。さらに8位のTMS基をブロモ基に変換したのち、同様の反応に付すとシリル基上のメチル基が分子内移動し檜山カップリングが進行した。これを玉尾酸化反応に付すことでキラルジヒドロキシトリプチセンに変換した。これはキラルカラムによる光学分割ができ、光学活性トリプチセンの合成に成功した。
ホスフィノトリプチセンの合成とその機能:1位にホスフィノ基、9位にメトキシ基を搭載したトリプチセン配位子を合成した。これを鈴木カップリングの配位子として用いたところ、ごく微量の触媒でも反応は極めて効率的に進行し、触媒回転数は5百万回転を超えた。また嵩高い基質でのカップリングにも適用でき、その能力は高性能Buchbald配位子の一つであるS-Phosを凌駕するほどの高性能を示した。
カプセル分子の合成:カップ型トリプチセンを合成し、それをRCM反応に付したところ大環状化合物の生成に成功した。それは3種の異性体混合物であったので、高速液体クロマトで分離後、エックス線結晶解析で立体化学を決めることに成功した。
高次イプチセンの合成:前年度に開発したアンビデントアントラセン法を駆使することで、ベンゼン環を13枚有する史上最長の直鎖型イプチセンの合成に成功し、エックス線結晶解析で小分子の包接現象を見出した。

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

カプセル分子の合成途上で、近接効果による前例のない分子内檜山カップリングを見出したことは予想以上の成果であるとともに、置換基の近接効果がほかの反応性にも影響を及ぼしていることから、予想以上の広がりを見せている。カプセル分子は構造決定や精製に手間取り論文化に時間がかかっている。大きなイプチセンの合成は順調に成果が出ている。以上、予想以上に進展した項目と、やや停滞気味の項目があり、総じておおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

ホスフィノトリプチセン(trip-phos)の機能をさらに精査するために鈴木カップリング、薗頭カップリングなど各種金属触媒の配位子として反応を試み、新たな高機能高回転リン配位子としての有用性を確立させる。カプセル分子の合成はデーターをまとめて論文化を進める。大環状イプチセンの合成のおおよその戦略は固まり、まずは合成を達成させる。さらに量的合成に向けた収率や選択性の改善を試みる。その機能についても調べる。イノラートの原料となるジブロモエステルの量的合成法を開発し、片面置換基密集型トリプチセンの量的合成法の目途をつける。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Entry into Lithium Ynolates from α,α,α-Tribromomethyl Ketones: Synthesis of Cyclobutenes via the [2 + 2] Cycloaddition with α,β-Unsaturated Carbonyls2024

    • 著者名/発表者名
      Yamaoka Yousuke、Imahori Hidetaka、Namioka Motoki、Nishina Ryo、Kobori Yukiko、Ueda Motoki、Shindo Mitsuru、Takasu Kiyosei
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 26 号: 9 ページ: 1896-1901

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.4c00202

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] KH-17, a simplified derivative of bongkrekic acid, weakly inhibits the mitochondrial ADP/ATP carrier from both sides of the inner mitochondrial membrane2023

    • 著者名/発表者名
      Takegawa Kazuto、Ito Takeshi、Yamamoto Atsushi、Yamazaki Naoshi、Shindo Mitsuru、Shinohara Yasuo
    • 雑誌名

      Chemical Biology and Drug Design

      巻: 101 号: 4 ページ: 865-872

    • DOI

      10.1111/cbdd.14194

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and synthesis of strong root gravitropism inhibitors with no concomitant growth inhibition2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Takeshi、Makigawa Saki、Sun Jun、Kodama Kozue、Sugiyama Hiromi、Matsumoto Kenji、Iwata Takayuki、Wasano Naoya、Kano Arihiro、Morita Miyo Terao、Fujii Yoshiharu、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 5173-5173

    • DOI

      10.1038/s41598-023-32063-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intramolecular Hiyama Coupling: Synthesis of 1,8,13‐Trisubstituted Chiral Triptycenes with Three Different Substituents by Intramolecular Substituent Transfer2023

    • 著者名/発表者名
      Iwata Takayuki、Hanada Masato、Kumagai Satoru、Yoshinaga Tatsuro、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 29 号: 39

    • DOI

      10.1002/chem.202300988

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutral Nazarov reaction using protic solvents as activators2023

    • 著者名/発表者名
      Iwata Takayuki、Funatsu Shingo、Kajiwara Kohei、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 97 号: 2

    • DOI

      10.1093/bulcsj/uoad014

    • 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] A Strategy Based on “Ambident Anthracene” for the Synthesis of Higher‐Order Iptycenes2023

    • 著者名/発表者名
      Iwata Takayuki、Hyodo Mizuki、Kawano Ryusei、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 30 号: 9

    • DOI

      10.1002/chem.202303687

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nazarov reaction triggered by active lithium salts in cyclopentyl methyl ether2023

    • 著者名/発表者名
      Iwata Takayuki、Funatsu Shingo、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 53 号: 3

    • DOI

      10.1093/chemle/upad046

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アデニンヌクレオチド輸送担体(ANT)阻害剤:ボンクレキン酸の合成とその構造展開および生物活性2022

    • 著者名/発表者名
      Shindo Mitsuru、Iwata Takayuki、Kano Arihiro、Shinohara Yasuo
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 80 号: 12 ページ: 1136-1148

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.80.1136

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2022-12-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retro‐Friedel‐Crafts‐Type Acidic Ring‐Opening of Triptycenes: A New Synthetic Approach to Acenes2022

    • 著者名/発表者名
      Iwata Takayuki、Kawano Ryusei、Fukami Takuto、Shindo Mitsuru
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 号: 12

    • DOI

      10.1002/chem.202104160

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-Trifluoromethylbenzyne: Precise Orientation in Cycloaddition Reaction Enabled Regioselective Synthesis of Trifluoromethylated Triptycenes2022

    • 著者名/発表者名
      Iwata Takayuki、Shindo Mitsuru、Hyodo Mizuki、Fujiwara Takumi、Kawano Ryusei、Kuhn Leah、Alabugin Igor V.
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 54 号: 22 ページ: 4971-4978

    • DOI

      10.1055/a-1818-0576

    • 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] (-)-Xanthatin as a Killer of Human Breast Cancer MCF-7 Mammosphere Cells: A Comparative Study with Salinomycin2022

    • 著者名/発表者名
      Takeda Shuso、Hirao-Suzuki Masayo、Shindo Mitsuru、Aramaki Hironori
    • 雑誌名

      Current Issues in Molecular Biology

      巻: 44 号: 9 ページ: 3849-3858

    • DOI

      10.3390/cimb44090264

    • 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] Cycloaddition Initiated by Ynolates: High-Energy Dianion Equivalents as a Molecular Glue2021

    • 著者名/発表者名
      Shindo Mitsuru、Iwata Takayuki
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 33 号: 06 ページ: 531-545

    • DOI

      10.1055/s-0040-1719857

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 脂質ミミックとなるトリプチセンの合成と機能2024

    • 著者名/発表者名
      東恩納 一樹、岩田 隆幸、木下 祥尚、松森 信明、新藤 充
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] べンザインとシリルイノールエーテルとの環化付加反応によるベンゾフランの合成2024

    • 著者名/発表者名
      賀來 武志、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シクロドデシプチセンの合成2024

    • 著者名/発表者名
      兵頭 瑞樹、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 活性リチウム塩触媒による“塩基性”ナザロフ反応2024

    • 著者名/発表者名
      船津 心吾、岩田 隆幸、新藤 充
    • 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] トリプチセン型ホスフィン配位子Trip-phosの合成とその評価2024

    • 著者名/発表者名
      波多江 貴一、花田 将人、岩田 隆幸、新藤 充
    • 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] 天然物を基盤とした新規ビナミジニウム型 UV-A 吸収剤の開発2024

    • 著者名/発表者名
      岩田 愛紗、岩田 隆幸、新藤 充
    • 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] イノラートによるトリプチセンの合成と展開2023

    • 著者名/発表者名
      新藤充
    • 学会等名
      京都大学大学院薬学研究科講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アレロケミカルから重力屈性阻害剤へ―有機合成化学者が植物生理学に関わった話2023

    • 著者名/発表者名
      新藤充
    • 学会等名
      有機合成化学協会九州山口支部若手研究者のためのセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質ミミックを目指したトリプチセン誘導体の合成2023

    • 著者名/発表者名
      東恩納 一樹、岩田 隆幸、木下 祥尚、松森 信明、新藤 充
    • 学会等名
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ホスフィノトリプチセンの合成とその機能2023

    • 著者名/発表者名
      波多江貴一, 花田将人, 岩田隆幸, 新藤充
    • 学会等名
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アミノトリプチセンの合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      賀來 武志、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子内檜山カップリングを活用した1,8,13位異種置換トリプチセンの合成2023

    • 著者名/発表者名
      岩田隆幸、花田将人、熊谷智、吉永達郎、塩田淑仁、吉澤一成、新藤充、
    • 学会等名
      第122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] Ambidentアントラセンを利用したイプチセンの系統的合成2023

    • 著者名/発表者名
      岩田隆幸・兵頭瑞樹・新藤 充、
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 天然物を基盤とした新規UV-A吸収剤の合成とその機能2023

    • 著者名/発表者名
      岩田愛紗、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脂質ミミックトリプチセンの合成と評価2023

    • 著者名/発表者名
      東恩納一樹、岩田隆幸、木下祥尚、松森信明、新藤充
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] トリプチセン型ホスフィン配位子の合成と評価2023

    • 著者名/発表者名
      波多江貴一、花田将人、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 9-ヒドロキシトリプチセン結晶に対するずれ応力効果2023

    • 著者名/発表者名
      服部 聖也、濱本 信次、井口 眞、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ambidentアントラセンを用いた官能基化イプチセンの合成2023

    • 著者名/発表者名
      川野 隆生、兵頭 瑞樹、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 環状イプチセンの合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      兵頭 瑞樹、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プロペラ型分子トリプチセン誘導体によるがん細胞死の誘発2023

    • 著者名/発表者名
      竹田 修三、平尾 雅代、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リチウムイオンを介した高度活性化ジビニルケトンのナザロフ反応2023

    • 著者名/発表者名
      船津 心吾、岩田 隆幸、新藤 充
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジビニルケトンの高度活性化による中性ナザロフ反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      船津心吾,梶原康平、岩田隆幸,新藤充
    • 学会等名
      第20回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高度活性化ジビニルケトンの中性ナザロフ反応2022

    • 著者名/発表者名
      船津心吾、梶原康平、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第38回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アンビデントアントラセン法を用いたイプチセンの合成2022

    • 著者名/発表者名
      兵頭瑞樹、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第38回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] トリプチセンのレトロFriedel-Crafts型開環と機能性芳香族分子の合成2022

    • 著者名/発表者名
      川野隆生、深見拓人、岩田隆幸、新藤充
    • 学会等名
      第38回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] ドラマチック有機合成化学感動の瞬間1002023

    • 著者名/発表者名
      新藤充(分担執筆)
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759823363
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 新藤研研究内容

    • URL

      https://shindo-kano-lab.weebly.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 新藤研研究内容

    • URL

      https://shindo-kano-lab.weebly.com/research.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 新規ビナミジニウム塩、及びかかる新規ビナミジニウム塩を含むUV-A吸収剤2023

    • 発明者名
      新藤充、岩田隆幸
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-188088
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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