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2013 年度 実施状況報告書

ニトロキシルラジカル-銅触媒によるアミノアルコール空気酸化反応と不斉反応への展開

研究課題

研究課題/領域番号 25860001
研究種目

若手研究(B)

研究機関東北大学

研究代表者

笹野 裕介  東北大学, 薬学研究科(研究院), 助手 (10636400)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードアルコール酸化反応 / 酸化的速度論的光学分割 / アミノアルコール / ニトロキシルラジカル / キラルオキサゾリン
研究概要

アミノ基を有する1級アルコールからアルデヒドへの酸化について,種々のAZADO型ニトロキシルラジカルを合成し,その触媒活性を精査した.その結果,1-Me-AZADOが最も優れた触媒であることが判明した.これは,立体的要因と電子的要因の両方に起因するものと考察している.また,AZADO触媒を用いた場合に反応が停止する要因として,触媒が基質と共有結合し不活化するためであることを明らかにした.さらに,AZADO-銅触媒を用いる条件の有用性を実証するべく,アルカロイド合成への適用を行った.酸化が難しいと報告のあったmesembranolの酸化に本条件を適用したところ,82%と高い収率で対応するケトンを与えることを見出した.
ラセミ第2級アルコールの酸化的速度論的光学分割を誘起する配位子の探索については,市販のビスオキサゾリン配位子を用いた検討においては不斉誘起は殆ど観察されなかった.そこで,種々の新規配位子を合成し検討を行った結果,基質をtrans-2-(2-phenylpropan-2-yl)cyclohexanolとした場合において70% ee程度 (49%回収時) のアルコールが回収できる新規配位子の創製に成功した.回収した本キラルアルコールは,不斉補助基として汎用される8-phenylmentholの擬エナンチオマーとしての活用が期待される.
今後は,最適な配位子の同定を所期の目標とし,研究計画書に従い研究を進めていく.

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

アミノ基を有する1級アルコールからアルデヒドへの酸化については,1-Me-AZADOが最適な触媒であることを同定し,70%以上の収率で生成物を得ることに成功している.また,ラセミ第2級アルコールの酸化的速度論的光学分割については,良好な光学純度でキラルアルコールを与える配位子の主骨格の同定に成功した.

今後の研究の推進方策

1級アルコールからエステルへの酸化については,メタノールを用いる条件では収率良く生成物が得られていない.そこで,今後は他のアルコールを用いてエステルへの効率的な目指す.
ラセミ第2級アルコールの酸化的速度論的光学分割については,配位子の側鎖を変更した触媒を種々合成し,最適条件の同定を目指す.

次年度の研究費の使用計画

今年度の検討は,ガスクロマトグラフや高速液体クロマトグラフを用いた検討が中心であったため,中圧分取クロマトグラフシステムの導入を見送った.
2年目は各種不斉配位子の合成とスクリーニングが中心となるため,物品費として使用する予定である.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Highly Chemoselective Aerobic Oxidation of Amino Alcohols into Amino Carbonyl Compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sasano, Shota Nagasawa, Mai Yamazaki, Masatoshi Shibuya, Jaiwook Park and Yoshiharu Iwabuchi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 53 ページ: 3236-3240

    • DOI

      10.1002/anie.201309634

    • 査読あり
  • [学会発表] AZADO-銅触媒系を用いるアミノアルコール類の高化学選択的空気酸化反応2013

    • 著者名/発表者名
      長澤翔太,笹野裕介,西山智弘,澁谷正俊,岩渕好治
    • 学会等名
      第46回酸化反応討論会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      20131115-20131116
  • [学会発表] AZADOを触媒とするアルコール類の高効率的空気酸化反応の開発と応用2013

    • 著者名/発表者名
      長澤翔太,長田祐二,西山智弘,笹野裕介,澁谷正俊,岩渕好治
    • 学会等名
      第3回CSJ化学フェスタ2013
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都)
    • 年月日
      20131021-20131023
  • [学会発表] AZADO-銅協奏型触媒を用いたアルコール類の空気酸化反応2013

    • 著者名/発表者名
      西山智弘,笹野裕介,長澤翔太,岩渕好治
    • 学会等名
      第52回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      20131020-20131020

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公開日: 2015-05-28  

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