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2013 Fiscal Year Annual Research Report

多分子結合活性化による生物活性分子の合成研究

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 25105720
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山口 潤一郎  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00529026)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywords多分子結合活性化反応 / 天然物合成 / 触媒反応 / C-H官能基化 / アルケニル化 / アリール化 / ニッケル触媒 / ルテニウム触媒
Research Abstract

分子結合の活性化による炭素-炭素結合および炭素-ヘテロ原子結合の形成を狙う有機合成化学は官能基化を伴わず効率的であり、これまで分子結合形成を古典的な反応の組み合わせに頼ってきた、既存の分子合成戦略を一新する可能性を秘めている。
本研究では、多分子結合活性化反応、すなわち(不活性)C-H結合、C-O結合およびC-C結合を同時に活性化・官能基化できる新触媒・新反応を開発し、生物活性分子の超短工程合成の実現を目指した。主に医薬品や天然物等の生物活性化合物に標的を設定し、反応開発研究と合成研究が連動するダイナミックな研究を行った。
その結果、Rh触媒をもちいたピロールのβ位選択的な直接アリール化反応を開発し、多置換アリールピロール構造を有するlammellarin Iの短工程合成を達成した。本合成はピロールと芳香環の二つの分子内C-H結合を酸化的な反応によって繋げるという多分子結合活性化反応も利用している。
また、過去に開発した、Ni触媒を用いたC-H/C-O型カップリング反応、脱カルボニルC-Hカップリング反応の基質一般性の拡大を行いエノール誘導体とアルケニルエステルをアルケニル化剤とした、アゾール類の新規アルケニル化反応を見出した。この二つのアルケニル化反応はC-H結合とC-O結合およびC-C結合という多分子活性化反応を経由した全く新しい反応である。本反応を用いて、合成に多段階を要する天然物siphonazole Bの型式全合成に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初目的としていた生物活性化合物の合成を既に達成し、次なる標的化合物の合成に取り組んでいる。基本となる反応も開発済みであり、当初の計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

次年度の目的としていた脱エステル型C-Hカップリング反応を鍵とするGE2270Aの合成と、カルボニル化合物のα位のフェノール誘導体とのカップリング反応の開発及び生物活性化合物合成への応用を行う予定である。また、開発した反応を駆使してメディシナルケミストリーへの展開も行う。

  • Research Products

    (22 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 8 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Programmed Synthesis of Arylthiazoles through Sequential C-H Couplings2014

    • Author(s)
      谷聡、上原貴大、山口純一郎、伊丹健一郎
    • Journal Title

      Chem. Sci

      Volume: 5 Pages: 123-135

    • DOI

      10.1039/C3SC52199K

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diverse Modification of the 4-Methylphenyl Moiety of TAK-779 by Late-Stage Suzuki-Miyaura Cross-Coupling2014

    • Author(s)
      Junker, A.、Schepmann, D.、山口潤一郎、伊丹健一郎、 Faust, A.、 Kopka, K.、Wagner, S.、Wünsch, B.
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 12 Pages: 177-186

    • DOI

      10.1039/C3OB41873A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2,4- and 2,5-Disubstituted Arylthiazoles: Rapid Synthesis by C-H Coupling and Biological Evaluation2014

    • Author(s)
      Lohrey, L.; 上原貴大、谷聡、山口潤一郎、 Humpf, H.-U.、伊丹健一郎
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: なし Pages: 3387-3394

    • DOI

      10.1002/ejoc.201402129

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Late-Stage C-H Coupling Enables Rapid Identification of HDAC Inhibitors: Synthesis and Evaluation of NCH-31 Analogues2014

    • Author(s)
      関澤裕美、天池一真、伊藤幸裕、鈴木孝禎、伊丹健一郎、山口潤一郎
    • Journal Title

      ACS. Med. Chem. Lett.

      Volume: 5 Pages: 582-586

    • DOI

      10.1021/ml500024s

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manganese-Catalyzed Intermolecular C-H/C-H Coupling of Carbonyls and Heteroarenes2014

    • Author(s)
      服部圭香、Ziadi, A.、伊丹健一郎、山口潤一郎
    • Journal Title

      Chem. Comm.

      Volume: 50 Pages: 4105-4107

    • DOI

      10.1039/C4CC01376J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nickel-Catalyzed Direct Coupling of Heteroarenes2013

    • Author(s)
      山口潤一郎、武藤慶、天池一真、山本拓矢、伊丹健一郎
    • Journal Title

      J. Synth. Org. Chem. Jpn.

      Volume: 71 Pages: 576-587

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.71.576

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Thiophene-Based TAK-779 Analogues by C-H Arylation2013

    • Author(s)
      Junker, A.、山口潤一郎、伊丹健一郎、 Wunsh,B
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 78 Pages: 5579-5586

    • DOI

      10.1021/jo400692p

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aromatic C-H Coupling with Hindered Arylboronic Acids by Pd/Fe Dual Catalysts2013

    • Author(s)
      山口和也、近藤寛起、山口潤一郎、伊丹健一郎
    • Journal Title

      Chem. Sci

      Volume: 4 Pages: 3753-3757

    • DOI

      10.1039/C3SC51206A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] C-H Alkenylation of Azoles with Enols and Esters by Nickel Catalysis2013

    • Author(s)
      Lingkui, M. 鎌田祐子、武藤慶、山口潤一郎、伊丹健一郎
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 52 Pages: 10048-10051

    • DOI

      10.1002/anie.201304492

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed C-H and C-N Arylation of Aminothiazoles with Arylboronic Acids2013

    • Author(s)
      上原貴大、山口潤一郎、伊丹健一郎
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 2 Pages: 1973-2013

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300172

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation, Structure, and Reactivity of an Arylnickel(II) Pivalate Complex in Catalytic C-H/C-O Biaryl Coupling2013

    • Author(s)
      武藤慶、山口潤一郎、Lei, Aiwen、伊丹健一郎
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 135 Pages: 16384-16387

    • DOI

      10.1021/ja409803x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 標的指向型芳香環直接連結法の開発とその展開

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      万有札幌シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of bio-molecules via direct multi-bond functionalization

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      微生物化学研究所講演会
    • Place of Presentation
      微生物化学研究所
    • Invited
  • [Presentation] 化学情報伝達・啓発のためのウェブシステムの構築

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      大阪大学博士教育リーディングプログラム・インタラクティブ合宿セミナー
    • Place of Presentation
      京都
    • Invited
  • [Presentation] 分子直接連結反応の開発と生物活性分子の合成

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      東京大学化学生命工学専攻 2013年度 第2回談話会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] 生物活性分子の迅速合成を目指した分子直接連結反応の開発

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      シンポジウム「遷移金属触媒が拓く新しい分子変換反応の開発」
    • Place of Presentation
      岡山
    • Invited
  • [Presentation] New Cross-Coupling Reactions through Nickel Catalysis

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      京都大学化学研究所国際シンポジウム(ICRIS)
    • Place of Presentation
      京都
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属触媒が拓く生物活性分子のde novo合成

    • Author(s)
      山口 潤一郎
    • Organizer
      第2回有機金属若手研究者の会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Invited
  • [Presentation] Toward an Ideal Synthesis of Bioactive Molecules through Direct Arene Assembling

    • Author(s)
      山口潤一郎
    • Organizer
      ナカニシシンポジウム2014
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Invited
  • [Book] Metal-catalyzed cross-coupling reactions and more2014

    • Author(s)
      山口潤一郎、伊丹健一郎
    • Total Pages
      72
    • Publisher
      Wiley
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 配位子、該配位子を含むニッケル錯体、及び該ニッケル錯体を用いた反応2014

    • Inventor(s)
      伊丹健一郎、山口潤一郎、瀧瀬瞭介
    • Industrial Property Rights Holder
      伊丹健一郎、山口潤一郎、瀧瀬瞭介
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-048094
    • Filing Date
      2014-03-11
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カップリング方法、及び該カップリング方法を用いた芳香族基置換複素環化合物の製造方法2013

    • Inventor(s)
      伊丹健一郎、山口潤一郎、天池一真、武藤慶、瀧瀬瞭介
    • Industrial Property Rights Holder
      伊丹健一郎、山口潤一郎、天池一真、武藤慶、瀧瀬瞭介
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      JP2013/ 71398
    • Filing Date
      2013-08-07
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-05-28  

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