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2009 年度 実績報告書

逐次構築型触媒を用いる不斉合成反応の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21350048
研究機関北海道大学

研究代表者

大熊 毅  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50201968)

キーワード触媒的不斉合成 / 不斉シアノシリル化反応 / 不斉水素化反応 / 金属錯体触媒 / アルデヒド / シアノヒドリン / ケトン / アルコール
研究概要

本研究は、触媒的不斉合成反応における「反応性」を飛躍的に向上させ、従来不可能とされてきた「高立体選択性」を実現することを目的とし、革新的かつ力量ある光学活性触媒の創製に挑む。以下に本年度の研究成果を示す。
1.アルデヒド類およびケトン類の不斉シアノシリル化反応:(1)ベンズアルデヒドを標準基質とし、触媒の構造および反応条件の最適化を行った。光学活性ジホスフィンBINAPとフェニルグリシンを配位子とする新規Ru錯体を合成した。この錯体とLi_2CO_3からなる複合金属触媒が極めて高い反応性とエナンチオ選択性を示すことがわかった。基質/触媒比10,000で反応は完結し、光学活性シアノヒドリンシリルエーテルが97%eeで得られた。これまでで最も高い反応性と最高水準の立体選択性を達成した。(2)複合金属触媒を用い、種々の芳香属アルデヒド類の不斉シアノシリル化反応を検討した。多様な立体的・電子的環境にあるアリール基や複素環をもつアルデヒド類を93~98%の不斉収率でシアノ化することができた。本触媒の基質一般性の高さを確認した。
2.ケトン類の不斉水素化反応:(1)BINAPと光学活性ジアミンDMAPENを配位子とするRu錯体を触媒(二官能性触媒)に用い、カルコンに代表されるアリールビニルケトン類の対応するアリルアルコールへの不斉水素化を達成した。基質/触媒比10,000で反応は完結し、目的生成物を最高98%eeで得た。酵素還元を含め、初めての成功例である。(2)カチオン性の光学活性Cp^*-Ir型触媒およびアレーン-Ru型触媒を適宜用いることで、これまで成功例のないα-クロロケトン類およびα-ヒドロキシケトン類の高エナンチオ選択的水素化を達成した。(3)二官能性Ru触媒を用いることにより、3-キヌクリジノンの不斉水素化の実用化に成功した。平成21年度中に2.2トン製造した。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Hydrogenation of Aromatic Heterocyclic Ketones Catalyzed by the MsDPEN-Cp^*Ir(III)Complex.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Utsumi
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES 80

      ページ: 141-147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosensitized Intramolecular Cyclization of Furan and Non-activated Alkene : Pathway Switching by the Substituent on the Furan Ring.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Arai
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 51

      ページ: 1273-1275

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Cyanosilylation of α-Keto Esters Catalyzed by the[Ru(phgly)2(binap)]-C_6H_5OLi System.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Kurono
    • 雑誌名

      Eur.J.Org.Chem.

      ページ: 1455-1459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Hydrogenation of Ketones : Tactics to Achieve High Reactivity, Enantioselectivity, and Wide Scope.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ohkuma
    • 雑誌名

      Proc.Jpn.Acad.Ser.B 86

      ページ: 202-219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical Asymmetric Hydrogenation of 3-Quinuclidinone Catalyzed by the XylSkewphos/PICA-Ruthenium(II)Complex.2009

    • 著者名/発表者名
      K.Tsutsumi
    • 雑誌名

      Org.Process Res.Dev. 13

      ページ: 625-628

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Active and Selective Semihydrogenation of Alkynes with the Palladiim Nanoparticle-Tetrabutylammonium Borohydride Catalyst System.2009

    • 著者名/発表者名
      J.Hori
    • 雑誌名

      Adv.Synth.Catal. 351

      ページ: 3143-3149

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ru錯体触媒によるケトン類の不斉水素化反応2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 雑誌名

      触媒 51

      ページ: 577-582

  • [学会発表] MsDPEN-Cp^*イリジウム錯体触媒を用いる芳香属複素環状ケトシ類の不斉水素化反応2010

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会(2010)
    • 発表場所
      大阪、近畿大学
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] フランと単純アルケンとの光増感分子内環化反応2010

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会(2010)
    • 発表場所
      大阪、近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
  • [学会発表] Ru(phgly)_2(binap)錯体を用いるα-ケトエステル類の斉シアノシリル化反応2010

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会(2010)
    • 発表場所
      大阪、近畿大学
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] Xylskewphos/PICA-ルテニウム錯体を触媒に用いる実用的な3-キヌクリジノンの不斉水素化反応2010

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会(2010)
    • 発表場所
      大阪、近畿大学
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] パラジウムナノ粒子-テトラブチルアンモニウムボロヒドリド触媒系によるアルキン類の高活性かつ高選択的な部分水素化反応2010

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会(2010)
    • 発表場所
      大阪、近畿大学
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] Asymmetric Hydrogenation of Acylsilanes and Bicylic Ketones Catalyzed by Diphosphine/Picolyl amine Ruthenium(II)Complexes2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      北海道大学触媒化学研究センター 20周年記念国際シンポジウム
    • 発表場所
      札幌、北海道大学
    • 年月日
      2009-12-07
  • [学会発表] 銅触媒によるラセミα-ヒドロキシエステル類の速度論分割の研究2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2009年夏季研究発表会
    • 発表場所
      苫小牧、苫小牧工業高等専門学校
    • 年月日
      2009-07-11
  • [学会発表] フランと単純アルケンとの光増感Diels-Alder反応の開発研究2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2009年夏季研究発表会
    • 発表場所
      苫小牧、苫小牧工業高等専門学校
    • 年月日
      2009-07-11
  • [学会発表] BINAP/DMAPEN-Ru(II)錯体触媒を用いるカルコン類の不斉水素化反応2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      第21回 万有札幌シンポジウム
    • 発表場所
      札幌、北海道厚生年金会館
    • 年月日
      2009-07-04
  • [学会発表] 医薬合成鍵中間体「光学活性アミノアルコール類」の高効率合成2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      ファーマiジャパン 研究成果発表フォーラム
    • 発表場所
      東京、東京ビッグサイト
    • 年月日
      2009-07-02
  • [学会発表] 不飽和化合物の不斉還元2009

    • 著者名/発表者名
      大熊毅
    • 学会等名
      平成21年度前期(春季)有機合成化学講習会
    • 発表場所
      東京、日本薬学会長井記念館長井記念ホール
    • 年月日
      2009-06-18
  • [備考]

    • URL

      http://os-cp.eng.hokudai.ac.jp/index.html

  • [産業財産権] 光学活性β-ケトニトリル化合物およびその製造方法2010

    • 発明者名
      大熊毅
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-26762
    • 出願年月日
      2010-02-09
  • [産業財産権] 光学活性シアノヒドリン化合物類およびその製造方法2009

    • 発明者名
      大熊毅
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2009-258736
    • 出願年月日
      2009-11-12

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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