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不斉ハロ環化反応による高機能性キラル合成素子の開発

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 26105751
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
研究機関静岡県立大学

研究代表者

濱島 義隆  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40333900)

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)
キーワードハロゲン化 / 不斉合成 / 有機分子触媒 / リンオキシド / オキサゾリン / アミノアルコール / 非対称化 / BINAP / ブロモ化 / リン / ルイス塩基触媒
研究実績の概要

平成26年度に、リン化合物がアリルアミドに対するブロモ環化反応の優れた触媒であることを見出していた。本年度は、その結果をもとに軸性不斉ビスホスフィンであるBINAPが有望な不斉誘起能を有することを見出し、真の活性種はBINAPの一方のリンが酸化されたBINAPモノオキシドであることを明らかにした。様々なNMR実験や対照実験を行い、反応機構に関する詳細な知見を得た。すなわち、リンとN-ブロモスクシミドが反応して発生するブロモホスホニウム部位が基質のアミド酸素と相互作用することで基質の配向を規制する。一方、リンオキシドが真のルイス塩基触媒としてN-ブロモスクシミドと反応し、キラルなブロモ化剤を発生する。このように触媒が基質と反応剤を適切に位置制御して反応が進行するために、高いキラリティー制御が実現された。
BINAPモノオキシド触媒は、様々な1,1-二置換アルケンを有する基質に対して極めて高いエナンチオ選択性を示すことが分かった。また、この触媒を用いることで触媒量を低減することができた。すなわち、BINAP類を用いる場合、通常10 mol %必要であったが、BINAPモノオキシド類を用いると1 mol %まで触媒量を低減できた。また、BINAP類では非常に反応が遅かった基質(三置換または四置換アルケン、または共役エンインを有する基質)でも円滑に反応が進行し、良好なエナンチオ選択性で生成物を得ることができた。
更に、この触媒系におけるアリルアミドの構造適用範囲を検討した。その結果、対称なビスアリルアミドの不斉非対称化が良好なジアステレオ選択性およびエナンチオ選択性で進行することを見出した。この反応により高度に官能基化された、ニ連続不斉中心を有する1,2-アミノアルコールが合成可能であるため、複雑な構造を有する天然生物活性化合物の新規合成法に適用できると考えられる。現在、細胞増殖抑制活性を有する天然物の短工程合成法を検討中である。

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

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Practical Total Syntheses of Acromelic Acids A and B2016

    • 著者名/発表者名
      Inai, M.; Ouchi, H.; Asahina, A.; Asakawa, T.; *Hamashima, Y.; *Kan, T.
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 64 号: 7 ページ: 723-732

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00009

    • NAID

      130005160054

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 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] Highly Enantioselective Bromocyclization of Allylic Amides with a P/P=O Double-site Lewis Base Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Kawato, Y.; Ono, H.; Kubota, A.; Nagao, Y.; Morita, N.; Egami, H.; *Hamashima, Y.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 号: 6 ページ: 2127-2133

    • DOI

      10.1002/chem.201503153

    • 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] Asymmetric Fluorolactonization with a Bifunctional Hydroxyl Carboxylate Catalyst2015

    • 著者名/発表者名
      Egami, H.; Asada, J.; Sato, K.; Hashizume, D.; Kawato, Y.; *Hamashima, Y.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 32 ページ: 10132-10135

    • DOI

      10.1021/jacs.5b06546

    • 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] Stereocontrolled Total Syntheses of Optically Active Furofuran Lignans2015

    • 著者名/発表者名
      M. Inai, R. Ishikawa, N. Yoshida, N. Shirakawa, Y. Akao, Y. Kawabe, T. Asakawa, M. Egi, Y. Hamashima, T. Kan
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 47 号: 22 ページ: 3513-3521

    • DOI

      10.1055/s-0034-1378812

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Bromocyclization of Allylic Amides Catalyzed by BINAP Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawato, A. Kubota, H. Ono, H. Egami, Y, Hamashima
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 17 号: 5 ページ: 1244-1247

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b00220

    • 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] Asymmetric halofunctionalization of olefins with novel bifunctional organocatalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Hamashima
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu
    • 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] BINAPモノオキシド触媒によるアリルアミドの不斉ブロモ環化反応2015

    • 著者名/発表者名
      川戸勇士、久保田愛乃、小野裕美、長尾芳大、森田直樹、江上寛通、濱島義隆
    • 学会等名
      第45回複素環化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Fluorolactonization with a Bifunctional Hydroxyl Carboxylate Catalyst2015

    • 著者名/発表者名
      Junshi Asada, Hiromichi Egami, Kentaro Sato, Daisuke Hashizume, Yuji Kawato, Yoshitaka Hamashima
    • 学会等名
      The 13th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      Kyoto
    • 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] 新規相間移動触媒を用いる不斉フルオロラクトン化反応2015

    • 著者名/発表者名
      江上寛通、浅田純司、佐藤健太郎、橋爪大輔、川戸勇士、濱島義隆
    • 学会等名
      第41回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テアデノール A 及び B の全合2015

    • 著者名/発表者名
      大内仁志、稲井誠、吉田龍之介、朝比奈彩、吉田篤史、江木正浩、浅川倫宏、濱島義隆、菅敏幸
    • 学会等名
      有機合成化学シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-06-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アクロメリン酸 A,B の全合成2015

    • 著者名/発表者名
      大内仁志、浅川倫宏、朝比奈彩、稲井誠、江木正浩、濱島義隆、菅敏幸
    • 学会等名
      次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] キラルビスホスフィンを用いた触媒的不斉ブロモ環化反応2015

    • 著者名/発表者名
      小野裕美
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会(神戸)
    • 発表場所
      神戸学院大学
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ルイス塩基触媒を用いた不斉ブロモ環化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      小野裕美
    • 学会等名
      第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Lewis塩基触媒による不斉ブロモ環化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      川戸勇士
    • 学会等名
      第32回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ルイス塩基触媒を用いた不斉ブロモ環化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      久保田愛乃
    • 学会等名
      第60回日本薬学会東海支部総会・大会
    • 発表場所
      鈴鹿医療大学
    • 年月日
      2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 静岡県立大学薬学部医薬品創製化学分野

    • URL

      http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/lsocus/publication.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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