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多機能触媒を活用する実用的不斉分子変換

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 16H01152
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

滝澤 忍  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50324851)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード不斉 / 四置換炭素 / 四級炭素 / 多機能触媒 / GSC / 環境調和 / 精密合成 / バナジウム / 有機化学 / 合成化学 / 触媒・化学プロセス / 有機分子触媒 / 卑金属触媒 / 酸化反応 / 連続反応 / マイクロミキサー / 固定化触媒 / 分子認識
研究実績の概要

本研究では、多機能不斉触媒の多点制御能を活用してラセミ体としての合成も難しい、多置換・多官能性キラル有機化合物群を触媒的かつエナンチオ選択的に合成する。そして不斉触媒をリサイクル可能な固定化触媒へと導き、省資源・環境調和型不斉反応プロセスへと展開する。さらに金属触媒と有機分子触媒が融合した新しい固定化触媒を開発し、より複雑な多成分連結反応へと適用する。生物活性天然物や医薬原料の供給に有効な実用的不斉分子変換法の確立を目指す。
今年度は、反応基質の多点制御活性化が可能な多機能有機分子不斉触媒を用い、不斉環化反応を基軸とする第四級不斉炭素や四置換不斉炭素の構築を試みた。第四級不斉炭素や四置換不斉炭素は立体的に込み合った構造であり、その合成には高い反応エネルギーを必要とする。目的の鏡像異性体以外の副生成物も生じやすく合成難易度は高い。ケチミンや四置換オレフィンを反応基質とする不斉付加反応が適用できればキラル四置換炭素の直接的構築法となる。しかしながら、例えばケチミンはアルジミンと比べ電子的・立体的要因で反応性・面選択性が乏しく不斉反応への展開が難しい。検討の結果、以下の3つの成果を得た。
1)バリンから誘導した新規酸塩基型有機分子不斉触媒をアクリロイルクロリドとアミノジエノンに作用させると、アミド化/Rauhut-Currier連続反応が進行して、キラル四置換及びキラル第四級炭素を連続で有するα-メチリデン-γ-ブチロラクタムが高収率・高エナンチオ選択的に得られることを見出した。
2)エナンチオ選択的藤原-守谷反応に、SPRIX配位子を用いるとキラル第四級炭素を有するTetrahydrocyclopenta[b]indoleが簡便に合成できることを見出した。
3)キラル四置換炭素を有するヒドロインドール及び、ヒドロベンゾフラノンの合成に有効な、極性転換型ダブルマイケル反応の開発に成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Universite Paris-Sud(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Chung-Ang University(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ南大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 中央大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Enantioselective synthesis of spiro (isoxazole-isoxazoline) hybrid ligands2018

    • 著者名/発表者名
      B. M. Chaki, K. Wakita, S. Takizawa, K. Takenaka, H. Sasai
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: - 号: 1 ページ: 493-505

    • DOI

      10.3987/com-18-s(t)41

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric oxidative coupling of hydroxycarbazoles: Facile synthesis of (+)-bi-2-hydroxy-3-methylcarbazole2018

    • 著者名/発表者名
      Sako Makoto、Sugizaki Akimasa、Takizawa Shinobu
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett

      巻: - 号: 16 ページ: 2751-2753

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2018.02.033

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Organocatalyzed Intermolecular Rauhut–Currier Reaction of Nitroalkenes with Ethyl Allenoate2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, M. Sako, K. Kishi, M. Shigenobu, G. Vo-Thanh, H. Sasai
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 65 号: 11 ページ: 997-999

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00554

    • NAID

      130006191501

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enantio- and Diastereoselective Betti/aza-Michael Sequence: Single Operated Preparation of Chiral 1,3-Disubstituted Isoindolines2017

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Shinobu、Sako Makoto、Abozeid Mohamed Ahmed、Kishi Kenta、Wathsala H. D. P.、Hirata Shuichi、Murai Kenichi、Fujioka Hiromichi、Sasai Hiroaki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 19 ページ: 5426-5429

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b02693

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reversal of Enantioselectivity Approach to BINOLs via Single and Dual 2-Naphthol Activation Modes2017

    • 著者名/発表者名
      Kim Hun Young、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki、Oh Kyungsoo
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 14 ページ: 3867-3870

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01734

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multifunctional catalysis: stereoselective construction of α-methylidene-γ-lactams via an amidation/Rauhut?Currier sequence2017

    • 著者名/発表者名
      Kishi Kenta、Arteaga Fernando Arteaga、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 55 ページ: 7724-7727

    • DOI

      10.1039/c7cc02839c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enantioselective synthesis of tetrahydrocyclopenta[b]indole bearing a chiral quaternary carbon center via Pd(ii)?SPRIX-catalyzed C?H activation2017

    • 著者名/発表者名
      Abozeid Mohamed Ahmed、Sairenji Shiho、Takizawa Shinobu、Fujita Makoto、Sasai Hiroaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 51 ページ: 6887-6890

    • DOI

      10.1039/c7cc03199h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the absolute configuration of compounds bearing chiral quaternary carbon centers using the crystalline sponge method2017

    • 著者名/発表者名
      Sairenji Shiho、Kikuchi Takashi、Abozeid Mohamed Ahmed、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki、Ando Yuichiro、Ohmatsu Kohsuke、Ooi Takashi、Fujita Makoto
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 8 号: 7 ページ: 5132-5136

    • DOI

      10.1039/c7sc01524k

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Short syntheses of 4-deoxycarbazomycin B, sorazolon E, and (+)-sorazolon E22017

    • 著者名/発表者名
      M. Sako, K. Ichinose, S. Takizawa, H. Sasai
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 12 号: 12 ページ: 1305-1308

    • DOI

      10.1002/asia.201700471

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile synthesis of spirooxindoles via an enantioselective organocatalyzed sequential reaction of oxindoles with ynone2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, M. Kusaba, K. Kishi, B. Jianfei, T. Suzuki, H. Sasai
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 95 号: 2 ページ: 761-767

    • DOI

      10.3987/com-16-s(s)86

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Organocatalyzed [4+2] annulation of all-carbon tetrasubstitued alkenes with allenoate: Synthesis of highly functionalized 2H, and 4H-puran derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      T.-T.-D. Ngo, K. Kishi, M. Sako, M. Shigenobu, C. Bournaud, M. Toffano, R. Guillot, J.-P. Baltaza, S. Takizawa, H. Sasai, G. Vo.-Thanh
    • 雑誌名

      ChemstrySelect

      巻: 1 号: 17 ページ: 5414-5420

    • DOI

      10.1002/slct.201601204

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Enantioselective Synthesis of Oxahelicenes Using Redox/Acid Cooperative Catalysts2016

    • 著者名/発表者名
      Sako, Makoto; Takeuchi, Y.; Tsujihara, Tetsuya; Kodera, J.; Kawano, T.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 138 号: 36 ページ: 11481-11484

    • DOI

      10.1021/jacs.6b07424

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-catalyzed divergent oxidative pathways of 2-naphthol derivatives: ortho-Naphthoquinones versus 2-BINOLs2016

    • 著者名/発表者名
      H. Y. Kim, S. Takizawa, K. Oh
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 14 号: 30 ページ: 7191-7196

    • DOI

      10.1039/c6ob01183g

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enantioselective organocatalytic oxidation of ketamine2016

    • 著者名/発表者名
      Takizawa, Shinobu; Kishi, Kenta; Abozeid, Mohamed Ahmed; Murai, Kenichi; Fujioka, Hiromichi; Sasai, Hiroaki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 14 号: 2 ページ: 761-767

    • DOI

      10.1039/c5ob02042e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Vanadium(V) Complex-Catalyzed Enantioselective C-C Bond Forming Reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Sako, M.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      Biotechnology and Chemistry for Green Growth (JSPS Japanese-German Graduate Externship Program)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphine-Catalyzed Umpolung Tandem Michael Addition of Alkynylester2017

    • 著者名/発表者名
      Kishi, K.; Takizawa, S.; Kusaba, M.; Sasai, H.
    • 学会等名
      Biotechnology and Chemistry for Green Growth (JSPS Japanese-German Graduate Externship Program)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral Iron Catalysts Bearing SPRIX Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Niida, Y.; Takenaka, K.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      Biotechnology and Chemistry for Green Growth (JSPS Japanese-German Graduate Externship Program)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vanadium(V) Complex-catalyzed Enantioselective C-C Bond Forming Reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Sako, M.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      The 19th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 19)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis of Highly Functionalized Heterocycles via the Chiral Phosphine-catalyzed Domino Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Takizawa, S.; Kishi, K.; Kusaba, M.; Sasai, H.
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vanadium(V) Complex-catalyzed Enantioselective Oxidative Coupling of Monocyclic Phenol Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki, T.; Sako, M.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis of α-Methylidene-γ-Lactams via Amidation and Rauhut-Currier Reaction Sequence2017

    • 著者名/発表者名
      Takizawa, S.; Kishi, K.; Sasai, H.
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-11), The 3rd International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-3)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective carbon-carbon bond-forming reactions catalyzed by vanadium(V) complexes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, M. Sako, H. Sasai
    • 学会等名
      Korean Chemical Society 120th General Meetings
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キラルな二核バナジウム触媒の開発と不斉炭素-炭素結合形成反応への応用2017

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍
    • 学会等名
      有機合成化学協会関西支部・2月セミナー「有機合成のニュートレンド」
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二重活性化能を有する不斉触媒の開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍
    • 学会等名
      平成28年度名城大学分子空間創製研究センター発足記念・第一回セミナー
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enantioselective carbon-carbon bond-forming reactions catalyzed by vanadium(V) complexes2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, M. Sako, H. Sasai
    • 学会等名
      The 10th International Vanadium Symposium Chemistry, Biological Chemistry & Toxicology (V10)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient enantioselective synthesis of oxahelicenes using redox/acid cooperative catalysts2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa
    • 学会等名
      JSPS Core-to-Core Program “Green Chemistry & Bio-sensing Devices”
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 有機分子触媒の開発と工業利用2018

    • 著者名/発表者名
      笹井宏明、滝澤忍
    • 総ページ数
      330
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313238
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 化学工業2017

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍、笹井宏明
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      化学工業社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大阪大学産業科学研究所 機能物質化学研究分野

    • URL

      https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/soc/socmain.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学産業科学研究所・機能物質化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/soc/socmain.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2019-12-27  

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