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2014 年度 実績報告書

アキラルな物質からの不斉発現・増幅現象の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 25288017
研究機関千葉大学

研究代表者

坂本 昌巳  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00178576)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード不斉合成 / 有機結晶化学 / 光化学 / 光学分割 / アミノ酸 / 絶対不斉合成
研究実績の概要

前年度の成果を受けて,フラボノイド類縁体の光二量化反応による不斉発現現象を解明した。太陽光照射でも50%eeの光学純度を達成し,人工光源では80%eeのC2対称光学活性体を得ることができた。この光学活性化合物は不斉触媒への展開にも成功した。
新たな基質として,アキラルなベンゾイルアクリル酸アミドを基質とした絶対不斉合成に成功した。1つ目は,この基質にLED光照射(太陽光でも可)することにより,光異性化反応が進行し,続いて分子内環化反応により,ピロリジノン誘導体が得られることを見出した。この化合物は開閉環によってラセミ化するため,動的結晶化を促しながらの光照射により,98%eeの絶対不斉合成に成功した。
また,アキラルなベンゾイルアクリル酸アミドにアミンを共役付加させることで,α-アミノ酸が定量的に得られた。コングロメレートを生成する基質を見出すことに成功し,逆共役付加反応によるラセミ化を伴いながらの動的優先晶出により,80%eeを超えるアミノ酸誘導体の絶対不斉合成にも成功した。当初の目的を大きく超える成果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

アキラルな基質からの不斉中心を形成する反応と動的結晶化を融合した新しい絶対不斉合成法を開発することに成功した。アキラルなアロイルアクリルアミドにLED光照射(太陽光でも可)することにより,光異性化反応と続く分子内環化反応により,ピロリジノン誘導体が得られることを見出した。この反応では,定量的に98%eeの絶対不斉合成に成功した。さらに,置換基は異なるが同じ骨格のアキラルな基質にアミンを共役付加させることで,α-アミノ酸が定量的に得られ,コングロメレートを生成する基質を見出すことに成功した。アキラルなアロイルアクリルアミドとアミンを混合し,結晶化させるだけで,80%eeを超えるアミノ酸誘導体の絶対不斉合成にも成功した。当初の目的を大きく超える成果が得られたと考えている。

今後の研究の推進方策

本研究で開発した新しい絶対合成手法を多くの反応系へと展開し,付加価値の高い化合物の大量合成への展開を考えている。また本手法により,外的不斉源を一切用いずにアミノ酸誘導体の合成も可能としたことで,生命起源説にも一石を投じる成果が得られたと考えている。そのような観点への展開の可能性も視野に入れて研究を推進する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Deracemization of Quinolonecarboxamides by Dynamic Crystalline Salt Formation and Asymmetric Photoreaction Using the Frozen Chirality2014

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Yagishita, Naoya Takagishi, Hiroki Ishikawa, Yoshio Kasashima, Takashi Mino, Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem

      巻: 2014 ページ: 6366-6370

    • DOI

      DOI:ejoc.201403056

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diastereoselective Photodimerization Reactions of Chromone-2-carboxamides to Construct a C2-Chiral Scaffold2014

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Yagishita, Nozomi Baba, Yuki Ueda, Satoshi Katabira, Yoshio Kasashima, Takashi Mino, Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 12 ページ: 9644-9649

    • DOI

      DOI: 10.1039/C4OB01827C

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Suzuki-Miyaura Coupling of Aryl Sulfonates with Arylboronic Acids Using a Morpholine-Pd(OAc)2 Catalyst System2014

    • 著者名/発表者名
      Taichi Abe, Takashi Mino, Kohei Watanabe, Fumitoshi Yagishita, Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 2014 ページ: 3909-3916

    • DOI

      DOI: 10.1002/ejoc.201402120

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Palladium-catalyzed decarboxylative coupling of benzoic acid derivatives using hydrazone ligands2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mino, Eri Yoshizawa, Kohei Watanabe, Taichi Abe, Kiminori Hirai, Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 55 ページ: 3184-3188

    • DOI

      doi:10.1016/j.tetlet.2014.04.017

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly selective aluminium-catalysed intramolecular Prins reaction for L-menthol synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Hisanori Itoh, Hironori Maeda, Shinya Yamada, Yoji Hori, Takashi Mino, Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 4 ページ: 61619-61623

    • DOI

      DOI: 10.1039/c4ra12470g

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kinetic resolution of citronellal by chiral aluminum catalysts: L-menthol synthesis from citral2014

    • 著者名/発表者名
      Hisanori Itoh, Hironori Maeda, Shinya Yamada, Yoji Hori, Takashi Mino, Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Org. Chem. Front.

      巻: 1 ページ: 1107-1115

    • DOI

      DOI: 10.1039/c4qo00222a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 3,4-ジフェニルスクシンイミドの固気反応による不斉発現と増幅2015

    • 著者名/発表者名
      國土 由衣,石川 紘輝,笠嶋 義夫,三野 孝,坂本 昌巳
    • 学会等名
      日本化学会第95春期年会
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 動的結晶化を伴うアミノ酸誘導体の不斉合成2015

    • 著者名/発表者名
      坂本 昌巳,梶 優輝,石川 紘輝,笠嶋 義夫,三野 孝
    • 学会等名
      日本化学会第95春期年会
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] アロイルアクリルアミドの光異性化を伴う不斉の発現と増幅2015

    • 著者名/発表者名
      坂本 昌巳,白附 洸,道家 未央,石川 紘輝,三野 孝
    • 学会等名
      日本化学会第95春期年会
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ピロリジノン誘導体の動的結晶化を伴う不斉の発現と増幅2015

    • 著者名/発表者名
      坂本 昌巳,白附 洸,道家 未央,石川 紘輝,三野 孝
    • 学会等名
      日本化学会第95春期年会
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 動的優先晶出を経るアキラルな3,4-ジフェニルマレイミドからの3,4-ジフェニルスクシンイミドの不斉合成2015

    • 著者名/発表者名
      國土 由衣,八木下 史敏,蜂屋 祥子,笠嶋 義夫,三野 孝,坂本 昌巳
    • 学会等名
      日本化学会第95春期年会
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Asymmetric Synthesis Starting from Achiral Materials Involving Dynamic Preferential Crystallization2014

    • 著者名/発表者名
      Masami Sakamoto
    • 学会等名
      MCASIA2014
    • 発表場所
      北京大学
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] クロモン誘導体の光環化付加反応によるC2キラル大環状ポリエーテルの合成2014

    • 著者名/発表者名
      坂本 昌巳,帷子 哲,平良 亮,吉田 渉,八木下 史敏,笠嶋 義夫,三野 孝
    • 学会等名
      2014光化学討論会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [学会発表] スクシンイミドの異性化晶出法による不斉発現と増幅2014

    • 著者名/発表者名
      坂本 昌巳,國土 由衣,蜂屋 祥子,八木下 史敏,笠嶋 義夫,三野 孝
    • 学会等名
      有機結晶シンポジウム2014
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [学会発表] アキラルな安息香酸誘導体からの不斉発現と増幅を伴う光学活性イソインドリノン2014

    • 著者名/発表者名
      石川 紘輝,八木下 史敏,桝 飛雄馬,三野 孝,坂本 昌巳
    • 学会等名
      有機結晶シンポジウム2014
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [学会発表] Asymmetric Synthesis Starting from Achiral Materials Involving Dynamic Spontaneous Crystallization2014

    • 著者名/発表者名
      Masami Sakamoto
    • 学会等名
      IGOM11
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric Synthesis Using Chirality of Organic Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Masami Sakamoto
    • 学会等名
      モレキュラーキラリティー2014
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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