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多機能有機分子触媒の開発と不斉ドミノ反応への応用

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 26105737
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード有機分子触媒 / 不斉触媒 / 不斉反応 / ドミノ反応 / 複素環化合物 / 酸塩基型触媒 / ルイス塩基 / ブレンステッド酸 / 酸 / 塩基 / ドミノ / エナンチオ選択的 / 位置選択的 / 環化付加 / 複素環
研究実績の概要

申請者は、二核バナジウム触媒や酸塩基有機分子触媒などの多機能不斉触媒の開発に成功している。本触媒を2-ナフトールのホモカップリング反応やエノンとカルボニル化合物との炭素-炭素結合形成反応である森田-Baylis-Hillman(MBH)反応に適用すると高効率で反応が進行する。触媒を構成する複数の活性化部位による基質の多点配向制御が重要な役割を担っており、酵素的作用機序を持つ触媒として数多くの知見を得ている。
本研究では、基質の活性化に金属を必要としない高活性な多機能酸塩基有機分子不斉触媒を創製と、開発した触媒を用いてMBH反応を基盤とする不斉ドミノ反応を開発を行った。医薬品原料や生物活性天然物の母格となる多置換・多官能性キラル有機化合物群の安全で効率的かつアトムエコノミカルな合成法の確立を目指した。反応基質の活性化に金属を用いずに二重活性化機構で反応を促進する不斉触媒の開発に取り組み、aza-MBH反応に有効な多点制御型不斉有機分子触媒の開発に成功した。触媒内に適切に配置した有機官能基のブレンステッド酸とルイス塩基部位が協調的に基質を活性化することで効率的に反応を促進することを突き止めた。
aza-MBH反応の生成物は高度に官能基化されたβ-アミノ酸誘導体であるため、高活性な金属触媒を使用した場合、生成物との副反応など反応制御が難しく、ドミノ反応への展開は困難であった。研究の結果、これまで報告例のなかった不斉aza-MBH型ドミノ反応の開発に、穏和な条件下で官能基選択的に反応を促進可能な多点制御型有機分子触媒を適用することで、医薬資源として有用な多置換・多官能性化合物を高立体選択的かつ簡便に合成することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アーヘン工科大学/ビーレフェルト大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [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
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-catalyzed enantioselective intramolecular α-arylation of α-substituted cyclic ketones: Facile synthesis of functionalized chiral spirobicycles2015

    • 著者名/発表者名
      L. Fan, S. Takizawa, Y. Takeuchi, K. Takenaka, H. Sasai
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 13 号: 17 ページ: 4837-4840

    • DOI

      10.1039/c5ob00382b

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural Features and Asymmetric Environment of i-Pr-SPRIX Ligand2015

    • 著者名/発表者名
      Takenaka, K.; Lin, X.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 27 号: 8 ページ: 532-537

    • DOI

      10.1002/chir.22467

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enantioselective and aerobic oxidative coupling of 2-naphthol derivatives using chiral dinuclear vanadium(V) complex in water2015

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

      Tetrahedron: Asymmetry

      巻: 26 号: 12-13 ページ: 613-616

    • DOI

      10.1016/j.tetasy.2015.05.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pd(II)-catalyzed diastereoselective and enantioselective domino cyclization/cycloaddition reactions of alkenyl oximes for polycyclic heterocycles with four chiral stereogenic centers2015

    • 著者名/発表者名
      M. A. Abozeid, S. Takizawa, H. Sasai
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 56 号: 29 ページ: 4316-4319

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2015.05.070

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An enantioselective organocatalyzed aza-Morita-Baylis-Hillman reaction of isatin-derived ketimines with acrolein2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshida, M. Sako, K. Kishi, H. Sasai, S. Hatakeyama, S. Takizawa
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 13 号: 34 ページ: 9022-9028

    • DOI

      10.1039/c5ob00874c

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phosphine-Catalyzed β,γ-Umpolung Domino Reaction of Allenic Esters: Facile Synthesis of Tetrahydrobenzofuranones Bearing a Chiral Tetrasubstituted Stereogenic Carbon Center2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, K. Kishi, Y. Yoshida, S. Mader, F. A. Arteaga, S. Lee, M. Hoshino, M. Rueping, M. Fujita, H. Sasai
    • 雑誌名

      Angew. Chem., Int. Ed.

      巻: 54 号: 51 ページ: 15511

    • DOI

      10.1002/anie.201508022

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vanadium in asymmetric synthesis: Emerging concepts in catalyst design and applications2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, H. Groger, H. Sasai
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 号: 25 ページ: 8992-8997

    • DOI

      10.1002/chem.201406444

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Electronic, and Crystal Structures of Methoxycarbonyl-substituted 2,5-Di(1,3-dithiol-2-ylidene)-1,3-dithiolane-4-thione Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Ueda, Hiroki Kusanagi, Hiroki Nanbo, Yoshiumi Kohno, Tomoe Egami, Keiko Miyabayashi, and Takeyuki Suzuki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 号: 8 ページ: 1224-1226

    • DOI

      10.1246/cl.140288

    • NAID

      130004427127

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile regio- and stereo-selective metal-free synthesis of all-carbon tetrasubstituted alkenes bearing a C(sp3)-F unit via dehydroxyfluorination of Morita-Baylis-Hillman (MBH) adducts2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, F. A. Arteaga, K. Kishi, S. Hirata, H. Sasai
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 号: 16 ページ: 4162-4165

    • DOI

      10.1021/ol501855m

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 酸-塩基型不斉有機分子触媒を用いるエナンチオ選択的aza-森田-Baylis-Hillman型ドミノ反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍, 笹井宏明
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 72 号: 7 ページ: 781-796

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.72.781

    • NAID

      130004679609

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Enantioselective organocatalyzed [3+2] annulation via umpolung domino reaction of allenoates2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kishi, S. Takizawa, Y. Yoshida, S. Mader, M. Rueping, H. Sasai
    • 学会等名
      Aachen-Osaka Joint Symposium “Biotechnology and Chemistry for Green Growth”
    • 発表場所
      大阪 日本
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective organocatalyzed synthesis of tetrahydrobenzofuranones bearing a tetrasubstituted stereogenic center2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kishi, S. Takizawa, Y. Yoshida, S. Mader, M. Rueping, H. Sasai
    • 学会等名
      The 8th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences
    • 発表場所
      大阪 日本
    • 年月日
      2016-01-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective organocatalyzed formal [n+2] cycloaddition using allenoates2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, H. Sasai
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      ハワイ アメリカ
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organocatalyzed synthesis of heterocycles bearing a chiral tetrasubstituted carbon center2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, K. Kishi, H. Sasai
    • 学会等名
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      京都 日本
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective organocatalyzed formal cycloaddition reactions based on the aza-Morita-Baylis-Hillman process2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, H. Sasai
    • 学会等名
      The 39th Naito Conference
    • 発表場所
      北海道 日本
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stereoselective Construction of Chiral Tetrasubstituted Carbon Stereogenic Centers Via Organocatalytic Rauhut-Currier Reaction2015

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍,笹井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enantioselective Rauhut-Currier Reaction Promoted by an Immobilized Organocatalyst2015

    • 著者名/発表者名
      平田修一、岸鉄馬、滝澤忍、笹井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of Enantioselective Organocatalyzed Formal [n+2] Cycloaddition of Allenic Ester with Olefins2015

    • 著者名/発表者名
      吉田泰志、滝澤忍、Fernando Arteaga-Arteaga、岸鉄馬、笹井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] nantioselective Synthesis of Hetero Helicenes Bearing 1,2,3-Triazole Units2015

    • 著者名/発表者名
      坂井智弘、吉田泰志、滝澤忍、笹井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis of Chiral Spiro Compounds and Their Applications to Organocatalysis2015

    • 著者名/発表者名
      武内芳樹、Lulu Fan、滝澤忍、笹井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enantio- and Diastereoselective Rauhut-Currier Reaction: Facile Synthesis of α-Methylidene-γ-Butyrolactones and γ-Butyrolactams2014

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Takizawa, Kenta Kishi, Tue M.-N. Nguyen, Fernando A. Arteaga, Michitaka Suzuki, Hiroaki Sasai
    • 学会等名
      Advanced Molecular Transformations by Organocatalysts 2nd International Conference & 7th Symposium on Organocatalysis
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヘリセン及びヘリセン様化合物のエナンチオ選択的効率合成法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍、辻原哲也、吉田泰志、小寺純平、佐古真、土井貴裕、笹井宏明
    • 学会等名
      第40回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城)
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Organocatalyzed Formal [n+2] Cycloaddition Using Allenoates2014

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Takizawa, Fernando A. Arteaga, Yasushi Yoshida, Michitaka Suzuki, Kenta Kishi, Tue M.-N. Nguyen, Hiroaki Sasai
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2014
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いるエナンチオ選択的分子内Rauhut-Currier反応によるα-メチリデン-γ-ブチロラクタムの効率的合成2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍、岸鉄馬、Fernando Arteaga-Arteaga、笹井宏明
    • 学会等名
      第64回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      京都薬科大学(京都)
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機触媒を用いる形式的環化付加反応とキラル四置換炭素を有する複素環合成への展開2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍、Fernando Arteaga-Arteaga、吉田泰志、鈴木通恭、Tue M.-N. Nguyen、笹井宏明
    • 学会等名
      第44回複素環化学討論会
    • 発表場所
      札幌市民ホール(北海道)
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Organocatalyzed Enantioselective Reactions of Ketimines with Allenoates2014

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Takizawa, Fernando A. Arteaga, Yasushi Yoshida, Michitaka Suzuki, Hiroaki Sasai
    • 学会等名
      Aachen-Osaka Joint Symposium
    • 発表場所
      Aachen, Germany
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Organocatalyzed Domino Process Based on aza-Morita-Baylis-Hillman-Type (aza-MBH) Reaction2014

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Hirata, Shinobu Takizawa, Naohito Inoue, Fernando A. Arteaga, Yasushi Yoshida, Michitaka Suzuki, Hiroaki Sasai
    • 学会等名
      248th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 不斉有機分子触媒を用いるエナンチオ選択的aza-MBH型ドミノ反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      平田修一、滝澤忍、井上直人、Fernando Arteaga-Arteaga、吉田泰志、鈴木通恭、笹井宏明
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2014サマーシンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 触媒的不斉連続反応によるキラルビルディングブロックの創出2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍
    • 学会等名
      第27回インターフェックスジャパン
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京)
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis of α-Methylidene-γ-Butyrolactones and γ-Butyrolactams: Intramolecular Rauhut-Currier Reaction Promoted by Bifunctional Organocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Takizawa, Tue M.-N. Nguyen, Kenta Kishi, Fernando A. Arteaga, Michitaka Suzuki, Hiroaki Sasai
    • 学会等名
      15th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enantioselective Organocatalyzed Formal [n+2] Cycloaddition Using Allenoates2014

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Takizawa, Fernando A. Arteaga, Yasushi Yoshida, Michitaka Suzuki, Tue M.-N. Nguyen, Hiroaki Sasai
    • 学会等名
      15th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多機能有機分子触媒を用いるエナンチオ選択的ドミノ反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍
    • 学会等名
      分子活性化-有機分子触媒合同シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヘリセン及びヘリセン様化合物の効率的不斉合成法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍、吉田泰志、小寺純平、佐古真、土井貴裕、笹井宏明
    • 学会等名
      Symposium on Molecular Chirality 2014
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城)
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] In Domino Reactions: Concepts for Efficient Organic Synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Takizawa, Hiroaki Sasai
    • 総ページ数
      648
    • 出版者
      Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    • 関連する報告書
      2014 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

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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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