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2017 年度 実施状況報告書

プッシュ・プル-エチレン型新規有機分子触媒の開発と医薬品合成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K08178
研究機関東京薬科大学

研究代表者

三浦 剛  東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40297023)

研究分担者 平島 真一  東京薬科大学, 薬学部, 助教 (80642264)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード有機化学 / 触媒・化学プロセス / 薬学
研究実績の概要

有機分子触媒を用いた立体選択的な反応は,環境に優しい合成法として近年注目を集め,医薬品合成への応用が期待されている。有機分子触媒の中でも,チオウレア型,およびスクアラミド型の有機分子触媒は優れた触媒活性を示し,多くのタイプの触媒が報告されている。しかし,その触媒効率(高用量,長時間の反応時間)は必ずしも満足できるものではなく,より効率的な有機分子触媒の開発が待ち望まれている。そこで,これまで例の無いプッシュ・プル-エチレン型の不斉有機分子触媒を開発し,種々の不斉反応に応用するすることを目的に本研究に取組んだ。今年度では,これまでに開発したジアミノメチレンマロノニトリル型のプッシュ・プル-エチレン有機分子触媒を用いて,5-ベンジルフルフラールとニトロアルケンの立体選択的共役付加反応に適用し,既存の有機分子触媒よりも優れた立体選択性で目的の付加体を得ることに成功した。さらに,同タイプの有機分子触媒を用いたα-シアノケトンのエノン類への不斉共役付加反応への応用についても成功した。本方法論は,既知の金属触媒を用いた方法と比較して,より高い立体選択性を達成しており,有機分子触媒を用いた初の報告例である。また,昨年度より継続して行っているシアノ基以外の電子求引基を導入したプッシュ・プル-エチレン型有機分子触媒を用いた直接的不斉アルドー反応の基質一般性も明らかにし,より電子求引性の強い官能基導入が触媒活性の改善に寄与することも明らかとした。本研究成果は,Synlett誌において論文報告を達成した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ジアミノメチレンマロノニトリル型のプッシュ・プル-エチレン有機分子触媒のライブラリー構築がほぼ達成できており,その内の数種類は,既存の方法論を凌駕する立体選択性を達成するに至っている。また,スルホン基を中心とする他の電子求引基を導入したプッシュ・プル-エチレン有機分子触媒のライブラリー構築および立体選択的炭素炭素結合形成反応への応用も達成した。以上の研究成果を踏まえ,本研究課題はおおむね順調進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

次年度は,さらなるプッシュ・プル-エチレン型有機分子触媒のライブラリー構築拡大を推進するとともに,これまでに報告例の無い有用な有機分子触媒反応の開発を目指す。さらに,開発したプッシュ・プル-エチレン型有機分子触媒を用いた不斉反応によって得られるキラルな鍵中間体より,医薬品の合成研究に展開する。

次年度使用額が生じた理由

当初計画していた有機分子触媒ライブラリーの構築が順調に進み,触媒合成のための試薬費用が大幅に削減できた。さらに,ターゲットとする立体選択的な有機触媒反応も,予想よりも早期に発見することができた。その結果,約59万円を次年度に持ち越した。次年度は,触媒ライブラリーの更なる構築と生理活性化合物合成に研究費を投じると共に,順調に達成されいる研究成果を国内外の学会発表するための旅費等にも割り当てる予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Asymmetric conjugate addition of α-cyanoketones to enones using diaminomethylenemalononitrile organocatalyst2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nakashima, Y. Noda, S. Hirashima, Y. Koseki, T. Miura
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 ページ: 2402-2408

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02976

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric conjugate addition of 5-benzylfurfurals to nitroalkenes using a diaminomethylenemalononitrile organocatalyst2017

    • 著者名/発表者名
      H. Akutsu, K. Nakashima, S. Hirashima, M. Kitahara, Y. Koseki, T. Miura
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 58 ページ: 4759-4762

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.10.078

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Novel Hydrogen-bonding Donor Organocatalysts and Their Application to Asymmetric Direct Aldol Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      H. Akutsu, K. Nakashima, H. Yanai, A. Kotani, S. Hirashima, T. Yamamoto, R. Takahashi, A. Yoshida, Y. Koseki, H. Hakamata, T. Matsumoto, T. Miura
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 28 ページ: 1363-1367

    • DOI

      10.1055/s-0036-1558971

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Conjugate Additions of Carbonyl Compounds to Nitroalkenes under Solvent-free Conditions Using Fluorous Diaminomethylenemalononitrile Organocatalyst2017

    • 著者名/発表者名
      S. Hirashima, T. Narushima, M. Kawada, K. Nakashima, K. Hanai, Y. Koseki, T. Miura
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 65 ページ: 1185-1190

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00596

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Conjugate Addition of Nitroalkanes to Enones Using a Sulfonamide-thiourea Organocatalyst2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kawada, K. Nakashima, S. Hirashima, A. Yoshida, Y. Koseki, T. Miura
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: 6986-6991

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b00835

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Squaramide-sulfonamide organocatalyst for asymmetric direct vinylogous aldol reactions2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, S. Hirashima*, Y. Yamashita, R. Arai, K. Nakashima, A. Yoshida, Y. Koseki, T. Miura
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: 4661-4667

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b00287

    • 査読あり
  • [学会発表] 不斉 direct vinylogous aldol 反応によるγ,γ-二置換 γ-butenolideの合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      坂井崇亮, 平島真一, 山下祥史, 中野 樹, 中島康介, 古石裕治, 三浦 剛
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いたフラン誘導体の不斉ε位アルキル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      阿久津裕士,松本 光,中島康介,平島真一,古石裕治,三浦 剛
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] 硫黄元素の特性を活かした不斉ヒドロホスフィニル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤野佑樹,平島真一,柴沼早希,中島康介,古石裕治,三浦剛
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いる不飽和ケトンに対する位置選択的不斉ヒドロホスホニル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      新井 亮雅、平島 真一、中島 康介、古石 裕治、三浦 剛
    • 学会等名
      日本薬学会 第61回関東支部大会シンポジウム
  • [学会発表] フルオラス有機分子触媒を用いた不斉ヒドロホスフィニル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      藤野 佑樹、平島 真一、成島 岳史、中島 康介、古石 裕治、三浦 剛
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会 第10回シンポジウム
  • [学会発表] ペルフルオロアルキルスルホニル基で置換されたpush-pullエチレンの合成とその動的立体構造2017

    • 著者名/発表者名
      矢内 光,鈴木琢己,香取芙美,阿久津裕士,中島康介,三浦 剛,松本隆司
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会 第10回シンポジウム
  • [学会発表] スクアラミド-スルホンアミド有機触媒を用いた不斉direct vinylogous aldol 反応2017

    • 著者名/発表者名
      坂井崇亮,平島真一,山下祥史,新井亮雅,中島康介,古石裕治,三浦剛
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム

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公開日: 2018-12-17  

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