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脂質中分子の網羅的合成を実現する集積型アルキルーアルキルカップリング反応の開発

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 18H04410
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
研究機関東京大学

研究代表者

岩崎 孝紀  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50550125)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
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)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード脂肪酸 / クロスカップリング反応 / アルキル / 中分子 / 有機合成 / クロスカップリング / 脂質 / シクロプロパン
研究実績の概要

本研究では、クロスカップリング反応によるアルキル基導入を基盤とする中分子合成について取り組んだ。先に我々は、種々の遷移金属塩化物とブタジエンのような不飽和炭化水素添加剤の組み合わせが、ハロゲン化アルキルとアルキルグリニャール試薬とのクロスカップリング反応による飽和炭素鎖構築に有効であることを報告している。本手法を用い、希少脂肪酸であるシクロプロパン含有脂肪酸(CFA)の自在合成に取り組んだ。具体的にはシクロプロパンにブロモメチル基とシリルオキシエチル基を有する新規合成素子を開発し、C-Br結合でのクロスカップリング反応と続くシリルオキシ基のブロモ基への変換とクロスカップリング反応により、種々のCFAを高効率に合成できることを明らかにした。さらに、本手法を発展させることにより、結核菌の最外殻に存在する超長鎖脂肪酸であるミコール酸の合成に取り組んだ。ミコール酸は2つのシクロプロパン環を有する炭素数80超の脂肪酸である。Bairdらの全合成の鍵中間体である2つのシクロプロパン環を有する38炭素からなる部分構造を3回のクロスカップリング反応を反復して行うことにより、総収率32%で構築した。本手法は、様々な希少脂肪酸の供給を通じて生物活性脂質類などの中分子合成に貢献するものと期待できる。
また、本研究の過程において、アルキル鎖による多環芳香族化合物の光物性制御が可能であることを明らかにした。具体的には、ピレンの1,3,6,8位にアルキル基を、長さを変えて系統的に導入したところ、適切なアルキル基の場合には、固体状態において単分子由来の蛍光が観測されることを明らかにした。これは、固体状態においてピレンがエキシマー発光を呈することとは対照的である。さらに、ピレンとオクタフルオロナフタレンとの共結晶の機械的刺激に対する光物性変化がアルキル基によって制御可能であることもあわせて明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] Philipps-Universit¨at Marburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Hunan University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] CSIR-National Chemical Laboratory(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] フッ化アルキルを求電子剤として利用する触媒的炭素骨格構築反応2020

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takanori
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 78 号: 2 ページ: 109-120

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.109

    • NAID

      130007795914

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Alkyl Groups in Pyrene Chromophore on Mechanical Response of Pyrene‐Octafluoronaphthalene Co‐Crystals2020

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takanori、Murakami Shin、Takeda Youhei、Tohnai Norimitsu、Kambe Nobuaki
    • 雑誌名

      Chemistry ? An Asian Journal

      巻: 15 号: 8 ページ: 1349-1354

    • DOI

      10.1002/asia.202000138

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic functionalization of 1,3-butadiene by carbon electrophiles2020

    • 著者名/発表者名
      Takanori Iwasaki
    • 雑誌名

      J. Jpn. Petrol. Inst.

      巻: in press

    • NAID

      130007839520

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of the Complex Ni(C8H12)(L) and Its Reactivity toward Organometallic Reagents2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takanori、Yokoyama Wataru、Kambe Nobuaki
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 14 ページ: 2701-2704

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00296

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Packing and Solid‐State Photophysical Properties of 1,3,6,8‐Tetraalkylpyrenes2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takanori、Murakami Shin、Takeda Youhei、Fukuhara Gaku、Tohnai Norimitsu、Yakiyama Yumi、Sakurai Hidehiro、Kambe Nobuaki
    • 雑誌名

      Chemistry ? A European Journal

      巻: 25 号: 65 ページ: 14817-14825

    • DOI

      10.1002/chem.201903224

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アニオン性有機金属錯体触媒による1,3-ブタジエンへの選択的炭素官能基導入法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩﨑孝紀
    • 雑誌名

      ペトロテック

      巻: 42 ページ: 708-712

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Coupling Reaction of Alkyl Halides with Aryl Grignard Reagents in the Presence of 1,3-Butadiene: Mechanistic Studies of Four-Component Coupling and Competing Cross-Coupling Reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Iwasaki, Asuka Fukuoka, Wataru Yokoyama, Xin Min, Ichiro Hisaki, Tao Yang, Masahiro Ehara, Hitoshi Kuniyasu, and Nobuaki Kambe
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 9 号: 8 ページ: 2195-2211

    • DOI

      10.1039/c7sc04675h

    • 関連する報告書
      2018 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] Cross-Coupling Reaction of Alkyl Halides with Alkyl Grignard Reagents Catalyzed by Cp-Iron Complexes in the Presence of 1,3-Butadiene2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Iwasaki, Ryohei Shimizu, Reiko Imanishi, Hitoshi Kuniyasu, and Nobuaki Kambe
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 47 号: 6 ページ: 763-766

    • DOI

      10.1246/cl.180201

    • NAID

      130007384484

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ni-Catalyzed Dimerization and Hydroperfluoroarylation of 1,3-Dienes2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takanori、Min Xin、Fukuoka Asuka、Zhu Longzhi、Qiu Renhua、Yang Tao、Ehara Masahiro、Sudalai Arumugam、Kambe Nobuaki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 16 ページ: 9267-9277

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b01266

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Cyclopropane Fatty Acids by C(sp 3)?C(sp 3) Cross-Coupling Reaction and Formal Synthesis of α-Mycolic Acid2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Takanori、Terahigashi Shohei、Wang Yufei、Tanaka Arisa、Zhao Hanqing、Fujimoto Yukari、Fukase Koichi、Kambe Nobuaki
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 360 号: 19 ページ: 3810-3817

    • DOI

      10.1002/adsc.201800901

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] アルキル鎖導入による多環芳香環の配列制御と光物性制御2020

    • 著者名/発表者名
      岩崎孝紀
    • 学会等名
      反応集積化が導く中分子戦略 高次生物機能分子の創成 第9回公開成果報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ate Complexes of Group 9 Transition Metals2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Iwasaki
    • 学会等名
      The 26th International SPACC Symposium -Metal Complexes Toward a Green and Sustainable Future-
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不活性結合の切断を伴う触媒的炭素骨格構築反応2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎孝紀
    • 学会等名
      第36回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 不飽和炭化水素の触媒的変換手法2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎孝紀
    • 学会等名
      石油学会第62回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ni-Catalyzed Dimerization and Double Functionalization of 1,3-Dienes2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Iwasaki, Asuka Fukuoka, Xin Min, Wataru Yokoyama, Nobuaki Kambe
    • 学会等名
      20th IUPAC Internal Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ni-Catalyzed Dimerization and Double Functionalization of 1,3-Dienes2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Iwasaki, Asuka Fukuoka, Xin Min, Wataru Yokoyama, Nobuaki Kambe
    • 学会等名
      5th International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-5)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フルオロアレーンとジエンの多成分連結反応の開発とフローリアクターを用いた反応機構研究2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎孝紀
    • 学会等名
      反応集積化が導く中分子戦略 高次生物機能分子の創成 第8回公開成果報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] クロスカップリング反応による光学活性第二級アルコールの合成と不斉認識に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      西尾美保、岩﨑孝紀、神戸宣明
    • 学会等名
      新学術領域研究 「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第6回成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コバルト触媒によるフッ化アルキルとアルキルグリニャール試薬とのクロスカップリング反応―フッ素の特性を活かしたLate-Stageアルキル化2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑孝紀,山下晃司、国安均、神戸宣明
    • 学会等名
      第113回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] クロスカップリング反応による第四級炭素構築手法2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑孝紀
    • 学会等名
      第38回有機合成若手セミナー 明日の有機合成を担う人のために
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アニオン性遷移金属錯体による触媒的クロスカップリングおよび多成分連結反応2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑孝紀
    • 学会等名
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アニオン性ニッケル錯体による共役ジエンの多成分連結反応2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑孝紀
    • 学会等名
      第51回有機金属若手の会夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nozakilab/member/biography_iwasaki.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nozakilab/publication/publist_iwasaki.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nozakilab/member/biography_iwasaki.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/nozakilab/publication/publist_iwasaki.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/ibmt/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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