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2008 年度 実績報告書

原子効率100%の触媒的不斉4置換炭素構築反応の開発とアロステリック制御への展開

研究課題

研究課題/領域番号 19790008
研究機関東京大学

研究代表者

熊谷 直哉  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (40431887)

キーワード不斉触媒 / アリルシアニド / 希土類金属 / プロトン移動 / 不斉4置換炭素 / 動的構造変化 / ソフト金属 / 多機能触媒
研究概要

原子効率100%の触媒的不斉4置換炭素構築反応の開発を目指し、アリルシアニドを低立体障害性炭素求核剤として設定し、ソフト金属、ハード塩基の協同触媒系を構築して反応の検討を行った。Cu/Ph-BPEILiOAr触媒系がアリルシアニドの脱プロトン化による求核的活性化に極めて有効であることを見いだし、世界で初めてのプロトン移動のみによるケトイミンへの不斉付加反応の開発に至った(JACS 2008, 130, 14477)。本触媒系をさらに精査・し、ケトンへのプロトン移動条件下での不斉付加も良好に進行することを見いだした(JACS2009, 131, 3195)。ケトイミン、ケトンへの付加反応において、アリルシアニドはそれぞれ完全なα-付加反応、γ-付加反応を起こし、アリルシアニドのアンビデント炭素求核剤としての利用価値も合わせて明らかにした。希土類金属/アミドリガンド触媒系においては、前年度に開発した触媒的不斉アミノ化反応におけるLa(O^iPr)_3から調製する第一世代触媒の高コスト、低再現性を払拭する、La(NO_3)_3/amineからなる第二世代触媒を創製し、糖尿病合併症治療薬の有望な治療薬として臨床第3相試験中であるAS-3201の効率的触媒的不斉合成に多大な貢献をした(OL2008, 10, 2725)。希土類金属アミドリガンド触媒系は、ダイナミックな動的平衡状態にあることから、従来の1触媒-1構造-1機能型触媒から脱却する、I-触媒-多構造-多機能型触媒への展開を試みた。構造的にフレキシブルなアミドリガンド、配位数、配位形式に多様性を持つ希土類金属の特性を最大限に引き出し、反応系中でダイナミックな構造変化、機能変化を起こす触媒の創製に成功し、4置換炭素型触媒的不斉Mamich型反応において、反応途中で触媒構造を変化させ、立体選択性を逆転させる事に成功した(JACS 2009, 131, 3779)。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Addition of Allyl Cyanide to Ketones2009

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yazaki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 131

      ページ: 3195-3197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linking Structural Dynamics and Functional Diversity in Asymmetric Catalysis2009

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Nojiri
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 131

      ページ: 3779-3784

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Catalysis via Dynamic Substrate/Ligand Rare Earth Metal Conglomerate2008

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Nojiri
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 130

      ページ: 5630-5631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strategies for Constructing Diverse Chiral Environments in Multimetallic Bifunctional Asymmetric Catalysis2008

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 1583-1602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Improved Lanthanum Catalytic System for Asymmetric Amination; Toward a Practical Asymmetric Synthesis of AS-3201(Ranirestat)2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Mashiko
    • 雑誌名

      Organic Letters 10

      ページ: 2725-2728

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Addition of Allylic Cyanides to Ketoimine2008

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yazaki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 130

      ページ: 14477-14479

    • 査読あり
  • [学会発表] アリリックシアニドのケトンへの触媒的不斉付加反応2009

    • 著者名/発表者名
      熊谷直哉
    • 学会等名
      第129回日本薬学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2009-03-26
  • [学会発表] ジアステレオスイッチングを示す希土類・アミド錯体 : 触媒的不斉Mannich型反応による不斉4級炭素構築2008

    • 著者名/発表者名
      熊谷直哉
    • 学会等名
      第94回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場
    • 年月日
      2008-11-07
  • [学会発表] Mannich-type Reaction with Amide Ligand/Rare 'Earth Metal Complexes: Dynamic Nature of the Catalyst Complex and Stereochemical Diversity2008

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kumagai
    • 学会等名
      5_<th> Balticum Organicum Syntheticum
    • 発表場所
      Lithuania IMS Univ
    • 年月日
      2008-07-02
  • [備考]

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jprkanai/~kanai/index.html

  • [産業財産権] 立体選択的不斉ニトロアルドール反応用触媒2009

    • 発明者名
      二田原達也、熊谷直哉、柴崎正勝
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      特許出願2009-01394
    • 出願年月日
      2009-01-26

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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