重水素化ワールド:革新的有機分子触媒・生体機能性分子の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K13644
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 小槻 日吉三 高知大学, 学内共同利用施設等, 特任教授 (80093954)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 有機分子触媒 / 有機不斉触媒 / 重水素化有機触媒 / チオ尿素触媒 / 有機アミン系触媒 / カルボニル／エン環化反応 / 生物活性天然物 / マイクロウェーヴ反応

研究実績の概要

本研究では、D原子の特性（C－D結合／O－D結合の強さ＝短さ）に着目し、新しいコンセプトに基づく新規有機分子触媒を開発するとともに、生体機能性分子へのD原子導入による新しいタイプのバイオイメージング材料の創出を目的とした。H２８年度は主として以下の二つのテーマを中心に検討した。①チオ尿素系有機分子触媒へのD原子導入による新しいタイプの有機分子触媒の開発と新規反応性の開発、②その延長としての生体機能性分子への選択的なD原子導入法の開発。その結果、以下のような結果を得た。
①チオ尿素系有機分子触媒のNH基のND基への完全変換：チオ尿素系有機分子触媒を重メタノールに溶解し、マイクロウェーヴ照射あるいは超音波処理による迅速かつ完璧なD化法を確立した。なお、D化率の決定は主に元素分析・質量分析により行った。
②D化チオ尿素系有機分子触媒を利用したカルボニル／エン環化反応およびその関連反応の開発：①の手法で合成したD化チオ尿素系有機分子触媒の有用性の確証として、トリチルカチオン種を活性化剤とする新規なカルボニル／エン環化反応、さらにはイミノ／エン環化反応への適用を検討した。その結果、D化チオ尿素系有機分子触媒の活性は期待したほど高くはないもののある程度の効果を得ることに成功した。
③生体機能性分子への選択的なD原子導入法の開発：当初の目的はD化基質の開発と利用にあった。しかし、D2O中でのD化では保護基の脱離が優先敵に進行する結果となり、最適条件を見出すまでには至らなかった。いずれにしても、この分野の今後の進展を促す上では相応の成果を得たものと自己評価している。

研究成果

• [雑誌論文] Trityl cation catalyzed intramolecular carbonyl-ene cyclization and [2+2] cycloaddition (2017)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, Y.; Horinouchi, R.; Nishiyama, N.; Nakano, K.; Ichikawa, Y.; KOTSUKI, H.
  • 雑誌名: Synlett 巻: 28 ページ: 265-269
  • DOI: 10.1055/s-0036-1588618
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heteropoly acid supported on silica gel catalyzed the asymmetric transfer allylation of aromatic aldehydes under solvent-free conditions (2017)
  • 著者名/発表者名: Nunokawa, S.; Oki, K.; Yamashita, K.; Okuyama, A.; Ueda, T.; Nakano, K.; Ichikawa, Y.; KOTSUKI, H.
  • 雑誌名: Synlett 巻: 28 ページ: 597-600
  • DOI: 10.1055/s-0036-1588121
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A direct method for beta-selective glycosylation with an N-acetylglucosamine donor armed by a TBDMS protecting group (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H.; Hamaya, Y.; KOTSUKI, H.
  • 雑誌名: Molecules 巻: 22 ページ: 429-437
  • DOI: 10.3390/molecules22030429
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis of trans-2,6-piperidinedicarboxamide using the Ugi reaction. A plausible model for the biosynthesis of halichonadin P (2016)
  • 著者名/発表者名: Mimura, R.; Kitamori, A.; Nakano, K.; KOTSUKI, H.; Matsumoto, K.; Kaneno, D.; Masuda, T.; Ichikawa, Y.
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 92 ページ: 857-865
  • DOI: 10.3987/COM-16-13422
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A biomimetic approach to the synthesis of terpene-amino acid conjugates. The Ugi reaction in the hypothetical biosynthesis of marine natural products (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y.; Saito, K.; Mimura, R.; Kitamori, A.; Matsukawa, A.; Ikeda, A.; Masuda, T.; KOTSUKI, H.; Nakano, K.
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 92 ページ: 1040-1053
  • DOI: 10.3987/COM-16-13442
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An organocatalytic asymmetric Diels-Alder strategy for the enantioselective synthesis of spirocyclic oxindole- cyclohexenones (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsugi, A.; Nunokawa, S.; Watanabe, N.; Nakata, Y.; Nakano, K.; Ichikawa, Y.; KOTSUKI, H.
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 92 ページ: 1953-1961
  • DOI: 10.3987/COM-16-13562
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of beta-glycosyl formamides through N-glycosylation of unprotected carbohydrates (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa, Y.; Matsukawa, A.; Maeda, M.; Tomita,Y.; Mimura, R.; Kitamori, A.; KOTSUKI, H.; Nakano, K.; Masuda, T.
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 92 ページ: 2201-2212
  • DOI: 10.3987/COM-16-13584
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ヘテロポリ酸担持シリカゲル触媒活用不斉アリル転写 (2017)
  • 著者名/発表者名: 布川しおり，沖和也，山下恵祐，奥山敦史，上田忠治，小槻日吉三
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] 有機不斉触媒活用不斉識別反応：(-)-Lycoramineの不斉全合成への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 布川しおり，川北安理紗，小槻日吉三
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] トリチルカチオン有機触媒反応：高圧条件下でのイミノ―エン環化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村上弘樹，小槻日吉三
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-16 – 2017-03-19
• [学会発表] 有機不斉触媒反応活用不斉Diels-Alder反応を用いたスピロ置換型オキシインドール類のエナンチオ選択的合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 布川しおり，渡部忠尚，中田裕也，小槻日吉三
  • 学会等名: 第9回有機触媒シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-12-01 – 2016-12-02
• [学会発表] 天然物合成の魅力：もの作りはひと作り (2016)
  • 著者名/発表者名: 小槻日吉三
  • 学会等名: 伏見製薬化学講演会
  • 発表場所: 丸亀市
  • 年月日: 2016-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] GlcNAc- Asn担持ジヌクレオチドの効率的合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 片岡正典，福井千春，小槻日吉三，本家孝一
  • 学会等名: 第35回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 2016-09-01 – 2016-09-03
• [学会発表] 有機化学のすゝめ―No Challenge, No Chemistry! (2016)
  • 著者名/発表者名: 小槻日吉三
  • 学会等名: グリーンサイエンス講演会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2016-07-15
  • 招待講演
• [学会発表] 生物活性天然物の不斉合成研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小槻日吉三
  • 学会等名: 第46回アカデミアセミナー（バイオマス講演会）
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2016-06-21
  • 招待講演
• [学会発表] 天然物合成化学の魅力：高知大学からの発信 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小槻日吉三
  • 学会等名: 広島大学工学部化学講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2016-05-13
  • 招待講演
• [備考] 高知大学理学部天然物化学研究室
  • URL: http://www.cc.kochi-u.ac.jp/~kotsuki/