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2016 年度 実績報告書

動的結晶化を伴う光学活性アミノ酸誘導体の絶対不斉合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26410124
研究機関千葉工業大学

研究代表者

笠嶋 義夫  千葉工業大学, 創造工学部, 教授 (70272341)

研究分担者 坂本 昌巳  千葉大学, 大学院工学研究科, 教授 (00178576)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード不斉合成 / 不斉増幅現象 / 絶対不斉合成 / 有機結晶
研究実績の概要

アキラルな基質から光異性化を伴う光学活性ピロリジノンの創製と不斉増幅:アロイルアクリルアミドに溶液中で光照射することにより,E,Z-異性化,分子内環化反応,動的結晶化が連続して進行するにより不斉中心を有するピロリノンの絶対不斉合成に成功した。鎖状のアキラルなアロイルアクリルアミドは対応するカルボン酸から容易に合成できるため,多くの基質を合成し,コングロメレート結晶を探索した。コングロメレート結晶を与える誘導体の前駆体への光照射により効率良くE,Z-異性化と環化反応が進行し,不斉中心を有するピロリノンが定量的に得られることを見出した。ピロリノンは触媒量の酸や塩基の存在下でシス型の開環体を経由して効率よくラセミ化することも確認し,ラセミ化速度を測定したところ,塩基存在下では十分に早いラセミ化により動的優先晶出法に適応できることを確認した。
アキラルなトランスアクリルアミドを溶液中で光照射し,溶媒を徐々に留去して生成するピロリノンの結晶化を促した。定量的に得られた結晶の光学純度を測定すると99.9%であった。外的不斉源を用いることなく,アキラルな基質に光照射をして結晶化させるだけで,定量的かつ完全な光学活性体を得ることに成功した。この反応は太陽光照射でも進行し,徐々に溶媒を自然に蒸発させることで,光学活性体の結晶が得られてきた。外的不斉源を用いずに太陽光を用いた不斉発現を達成した。
以上のように、結晶の優れた特性を活用した不斉発現・増幅反応を展開し,前例のない新しい手法による斬新な研究成果を国内外に広く発信した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis by Using Natural Sunlight under Absolute Achiral Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Masami Sakamoto, Koh Shiratsuki, Naohiro Uemura, Hiroki Ishikawa, Yasushi Yoshida, Yoshio Kasashima, and Takashi Mino
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 23 ページ: 1310-1312

    • DOI

      10.1002/chem.201605583

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis of an Amino Acid Derivative from Achiral AroylAcrylamide by Reversible Michael Addition andPreferential Crystallization2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kaji, Naohiro Uemura, Yoshio Kasashima, Hiroki Ishikawa, Yasushi Yoshida, Takashi Mino, and Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 ページ: 16429-16432

    • DOI

      10.1002/chem.201604207

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Synthesis Using Chiral Crystals of Coumarin-3-carboxamides and Carbenoids2016

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Yagishita, Mamoru Kato, Naohiro Uemura, Hiroki Ishikawa, Yasushi Yoshida, Takashi Mino, Yoshio Kasashima, and Masami Sakamoto
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 45 ページ: 1310-1312

    • DOI

      10.1246/cl.160688

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] N-スクシノピリジンの動的結晶化による不斉制御2017

    • 著者名/発表者名
      松本有紗・上村直弘・吉田泰志・笠嶋義夫・三野孝・坂本昌巳
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] X-Ray Crystallographic Analysis of β-Amino Ketones and Application to Dynamic Crystallization2017

    • 著者名/発表者名
      SHIMOBAYASHI, Haruna; YOSHIDA, Yasushi; MINO, Takashi; KASASHIMA, Yoshio; MIYATA, Mikiji; SAKAMOTO, Masami
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 動的優先晶出法を用いたチオヒダントイン誘導体の不斉合成2016

    • 著者名/発表者名
      上村直弘・笠嶋義夫・吉田泰志・三野 孝・坂本昌巳
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [学会発表] アスパラギン酸誘導体の動的結晶化による不斉制御2016

    • 著者名/発表者名
      松本有紗・吉田泰志・笠嶋義夫・三野 孝・坂本昌巳
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [学会発表] 動的優先晶出法を用いた不斉合成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      上村直弘, 白附洸, 笠嶋義夫, 吉田泰志, 三野孝, 坂本昌巳
    • 学会等名
      第60回 香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      東京農業大学オホーツクキャンパス(北海道網走市)
    • 年月日
      2016-10-29 – 2016-11-01
  • [学会発表] チオヒダントイン誘導体の動的結晶化による不斉の制御2016

    • 著者名/発表者名
      上村直弘・吉田 泰志・三野孝・笠嶋 義夫・坂本 昌巳
    • 学会等名
      第 25 回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学大学院人間・環境学研究科地下大講義室(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-19
  • [学会発表] α-およびβ-アミノ酸誘導体の結晶構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      松本有紗・吉田泰志・笠嶋義夫・三野孝・坂本昌巳
    • 学会等名
      第 25 回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学大学院人間・環境学研究科地下大講義室(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-19
  • [学会発表] β-アミノケトンの結晶構造解析と可逆反応を伴う動的結晶化2016

    • 著者名/発表者名
      下林榛菜・吉田泰志・三野孝・笠嶋義夫・宮田幹二・坂本昌巳
    • 学会等名
      第25回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学大学院人間・環境学研究科地下大講義室(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-19
  • [学会発表] Absolute Asymmetric Synthesis of Amino Acid Derivatives Involving Reversible Michael Addition2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kaji, Arisa Matsumoto, Yasushi Yoshida, Yoshio Kasashima, Takashi Mino, Masami Sakamoto
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2016
    • 発表場所
      ナレッジキャピタル コングレコンベンションセンター(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-04-21

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公開日: 2018-01-16  

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