炭素ー水素結合活性化を基軸とする分子内redox反応を用いる環化反応の開発

• 研究課題/領域番号: 26288053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 秋山 隆彦 学習院大学, 理学部, 教授 (60202553)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 有機合成化学 / 選択的反応 / 炭素ー水素結合活性化 / 環化反応 / 触媒反応 / internal redox reaction / C-H結合官能基化 / ヒドリド移動 / 立体選択性 / 炭素―炭素結合生成反応 / 不斉合成反応 / 炭素-炭素結合生成反応 / 触媒 / 炭素ー炭素結合 / 環状化合物 / 炭素ー炭素結合生成反応

研究成果の概要

医薬品や農薬等の生理活性を有する有機化合物を効率良く合成する手法の開発は，現在の有機化学の重要な課題の一つである。
炭素―水素結合を活性化し，水素の[1,5]移動に引き続く環化反応により新たな環状骨格を構築する手法の開拓に取り組んだ。分子内で酸化反応と還元反応が同時に進行しているために，外部から酸化剤を加える必要がない効率的な優れた反応であり，分子内レドックス反応とも称される。本研究では，連続的な分子内レドックス反応の開発による三環性化合物の合成に成功した。また，不斉触媒反応による光学活性な環化体の合成手法の開発にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Chiral Magnesium Bisphosphate Catalyzed Asymmetric Double C(sp3)-H Bond Functionalization Based on Sequential Hydride Shift/Cyclization Process (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Keiji、Isogai Ryo、Kamei Yuto、Yamanaka Masahiro、Akiyama Takahiko
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 140 号: 20 ページ: 6203-6207
  • DOI: 10.1021/jacs.8b02761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Versatile and highly efficient oxidative C(sp3)?H bond functionalization of tetrahydroisoquinoline promoted by bifunctional diethyl azodicarboxylate (DEAD): scope and mechanistic insights (2016)
  • 著者名/発表者名: Suga Takuya、Iizuka Sunao、Akiyama Takahiko
  • 雑誌名: Organic Chemistry Frontiers 巻: 3 号: 10 ページ: 1259-1264
  • DOI: 10.1039/c6qo00249h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 3-Aryl-1-trifluoromethyltetrahydroisoquinolines by Bronsted Acid Catalyzed C(sp3)-H Bond Functionalization (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiji Mori, Nobuaki Umehara andTakahiko Akiyama
  • 雑誌名: Adv. Synth. Catal. 巻: 357 号: 5 ページ: 901-906
  • DOI: 10.1002/adsc.201400775
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Double C(sp3)-H Bond Functionalization Mediated by Sequential Hydride Shift/Cyclization Process: Diastereoselective Construction of Polyheterocycles (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, K.; Kurihara, K.; Yabe, S.; Yamanaka, M.; Akiyama, T.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 10 ページ: 3744-3747
  • DOI: 10.1021/ja412706d
  • 査読あり
• [学会発表] キラルリン酸金属塩を用いた触媒的不斉二重C(sp3)-H結合官能基化反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森啓二・磯貝涼・亀井優斗・山中正浩・秋山隆彦
  • 学会等名: 第111回有機合成シンポジウム
• [学会発表] Recent Progress in the Chiral Phosphoric Acid Catalysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Akiyama
  • 学会等名: The 4th EOC Symosium, Asymmetric Synthesis: the Methods and Applications
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] キラルリン酸金属塩を用いた触媒的不斉二重C(sp3)-H結合官能基化反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森啓二・磯貝涼・亀井優斗・山中正浩・秋山隆彦
  • 学会等名: 第10回有機触媒シンポジウム
• [学会発表] Asymmetric synthesis of fused piperidine derivatives by the domino internal redox process (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Isogai, Keiji Mori, Takahiko Akiyama
  • 学会等名: Pacifichem2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] アゾジカルボホン酸エステルを酸化剤として用いたテトラヒドロイソキノリン誘導体の 1 
位選択的 C-H 結合置換反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯塚 淳、菅 拓也、秋山隆彦
  • 学会等名: 第70回記念有機合成化学協会関東支部新潟(長岡)シンポジウム
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] ドミノ型分子内redox 反応を利用した縮環ピラン骨格の簡便構築法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梅原 伸彬・森 啓二・秋山 隆彦
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 分子内redox 反応の逐次利用による縮環ピペリジンの不斉合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯貝 涼・森 啓二・秋山 隆彦
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ヒドリド転位型分子内redox系の連続利用による二重C(sp3)-H結合官能基化反応の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森啓二・栗原一樹・矢部真之介・山中正浩・秋山隆彦
  • 学会等名: 第105回有機合成シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2014-06-10 – 2014-06-11
• [備考] 学習院大学理学部秋山研究室
  • URL: http://www.chem.gakushuin.ac.jp/akiyama/
• [備考] 秋山研究室ホームページ
  • URL: http://www.chem.gakushuin.ac.jp/akiyama/