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2021 年度 実績報告書

協奏機能型不斉触媒による効率的有用物質生産

研究課題

研究課題/領域番号 20H03371
研究機関公益財団法人微生物化学研究会

研究代表者

柴崎 正勝  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 所長 (30112767)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード触媒的不斉合成 / 協奏機能型触媒
研究実績の概要

ごく少量の不斉源により大量の目的化合物の分子骨格を化学的かつ光学的に純粋に構築できる触媒的不斉反応は,立体制御が必須な医薬品合成において理想的かつ強力なテクノロジーである。本研究の目的は,複数の触媒機能を同時発現する協奏機能型触媒による革新的な原子効率100%の触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の開発と,その重要医薬品群の実践的短工程不斉合成への応用である。
アミドを基質とする系では,7-アザインドリンアミドを反応プラットフォームとする触媒的不斉合成に進展が見られた。これまでエノラートの化学やニトロンの双極子付加に限定されていた反応系を,硫黄イリドを用いるシクロプロパン環形成反応へと拡張する協奏機能型触媒を見出した。得られた1,2,3-三置換光学活性シクロプロパンは極めて独自性の高いビルディングブロックであり,本手法は医薬品開発における分子設計を大きく拡張すると期待される。
触媒的不斉合成を活用した実践的な生理活性天然物の短工程合成においては,クロモン系天然物群の触媒的不斉全合成を達成した。鍵反応はクロマノンラクトンを求核剤とするクロモン誘導体への共役付加である。クロモン系天然物はエステルなどカルボニル置換基を六員環上に有するものが多く見られるが,前年度までに見出していた触媒系では無置換クロモンのみが適用可能という欠点を有していた。今年度は触媒系の徹底的な再構築を行い,エステル置換アクセプター分子に対する高立体選択的な反応を促進する触媒系を同定した。本触媒系の特徴として配位子を変えることでsyn体とanti体のジアステレオマーを作り分けることが可能であった。得られた不斉反応成績体を用いて生理活性天然物の短工程合成を実現できた。

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

触媒的不斉反応の開発,およびそれらの生理活性天然物合成への展開,いずれにおいても進捗が見られているため

今後の研究の推進方策

キラルピンサー型錯体を触媒として用いるアセトニトリルを炭素求核剤とするアルドール型やMannich型反応に関する知見を深化させていく。また天然物に散見される部分構造であることから,クロマノン求核剤を用いた触媒的不斉合成反応をさらに検討する。
前者は中心金属・不斉環境のさらなる最適化によって基質一般性を拡充し、アセトニトリルを安価で大量入手可能な炭素求核剤として広く認知させることを目指す。後者では大量合成に資する安価で扱い容易な触媒系の開発や,化学量論量のシリル化剤を必要としないエステル含有アクセプター分子への不斉共役付加反応を実現していく。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Concise and Stereodivergent Approach to Chromanone Lactones through Copper‐Catalyzed Asymmetric Vinylogous Addition of Siloxyfurans to 2‐Ester‐Substituted Chromones2022

    • 著者名/発表者名
      Cui Jin、Oriez Raphael、Noda Hidetoshi、Watanabe Takumi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 ページ: 1~6

    • DOI

      10.1002/anie.202203128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Enantio- and Diastereoselective Synthesis of 1,2,3-Trisubstituted Cyclopropanes from α,β-Unsaturated Amides and Stabilized Sulfur Ylides Catalyzed by a Chiral Copper(I) Complex2021

    • 著者名/発表者名
      K. Pagire Santosh、Kumagai Naoya、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 11 ページ: 11597~11606

    • DOI

      10.1021/acscatal.1c02723

    • 査読あり
  • [学会発表] Pd触媒下で行うN-ピコリノイルシクロアルキルアミンのγ位メチレンC(sp3)-H アルケニル化における2-tert-ブチル-1.4-ベンゾキノンの添加効果2022

    • 著者名/発表者名
      関 淳、柴﨑 正勝、高橋 良昭
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] The Synthesis and Isolation of Novel Bis-Hydroxyboranes and DATB-containing molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Christopher Roderick Opie, Nobuaki Kashiwagi, Hidetoshi Noda, Ryosuke Tsutsumi, Masakatsu Shibasaki, Naoya Kumagai
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 脂肪族アルデヒドに対するアセトニトリルの直接的触媒的不斉付加反応2022

    • 著者名/発表者名
      大塚 安成、柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Development of Configurationally Locked Paddle Wheel Rhodium Complexes for the Catalyst-Controlled C-H Amination2022

    • 著者名/発表者名
      Tang Xinxin,野田 秀俊,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 銅触媒を用いた求電子的アミノ化反応による環状b-アミノ酸の触媒的不斉合成2022

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊,Raj Tak,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] ステープルペプチドによるATG5-ATG16L1相互作用の直接的阻害2022

    • 著者名/発表者名
      崔 進、小笠原 裕太、倉田 育子、的場 一晃、藤岡 優子、野田 展生、渡辺 匠、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] アルキルニトリルを基質に用いた触媒的不斉付加反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤 誠、足立 慎弥、熊谷 直哉、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 前立腺がんに対する新規抗アンドロゲン薬の医薬リード創製2022

    • 著者名/発表者名
      阿部 光、山崎 洋子、坂下 千春、大庭 俊一、渡辺 匠、百瀬 功、川田 学、柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Synthesis of Biologically Significant Compounds through Cooperation Asymmetric Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel Aprosamine Derivatives Active Against Multidrug-resistant Gram-negative Bacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Otsuka, Eijiro Umemura, Yoshiaki Takahashi, Chigusa Hayashi, Masayuki Igarashi, Kiyoko Iijima, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical biology of leucinostatin A and its analogs, modulators of tumor-stroma interaction2021

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Abe, Manabu Kawada, Tomokazu Ohishi, Chiharu Sakashita, Uzma Saqib, Mirza S. Baig, Shun-ichi Ohba, Hiroyuki Inoue, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 国際学会
  • [備考] 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/

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公開日: 2023-12-25  

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