TOP > 研究報告検索 > 酵素を凌賀する人工キラル触媒 -遷移状態相補的反応場の設計と不斉触媒化-

酵素を凌賀する人工キラル触媒 -遷移状態相補的反応場の設計と不斉触媒化-

研究報告コード R070000017
整理番号 R070000017
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 金井 求
研究者所属機関
  • 東京大学大学院薬学系研究科
研究機関
  • 東京大学大学院薬学系研究科
報告名称 酵素を凌賀する人工キラル触媒 -遷移状態相補的反応場の設計と不斉触媒化-
報告概要 21世紀の有機合成化学は医薬品およびそのリード化合物を、グローバルなスケールかつ環境調和性の高い方法で供給することを目指すべきである。反応の促進と立体制御の双方を極微量で担う不斉触媒の開発は、この課題を解決する最も重要な鍵と考えられる。しかし現在のところ、実際の有機合成に適用できる活性および基質一般性の高い不斉触媒は多くなく、特に炭素一炭素骨格構築反応を実践的に促進できる不斉触媒の開発はまだまだ発展途上にある。本プロジェクトでは、反応が進行する際の遷移状態に対して静電的および立体的に相補的な三次元的反応場を不斉触媒によって形成するという考え方に立脚した不斉触媒設計を行った。その結果、炭素上に水素原子を持たない不斉四置換炭素を構築できる従来例を見ない特色を持ついくつかの不斉触媒反応(ケトンに対する触媒的不斉シアノシリル化反応、ケトイミンに対する触媒的不斉Strecker反応、ケトンに対する触媒的不斉アリル化反応)を開発することができた。医薬品等の生物活性化合物には、不斉四置換炭素を含むものが数多く存在する。それに対し現在最も進歩している不斉触媒反応である不斉水素化では、原理的にこれらの化合物を合成することはできない。また、医薬のプロセス合成において強力な手法であるラセミ-分割再結晶法も用いることができない。さらに不斉四置換炭素を効率的に合成できる天然触媒、すなわち酵素は適用できる基質の一般性に大きな制限がある。以上の理由から、我々の開発した触媒的不斉四置換炭素構築法は、他に代替のない有用な反応になりうるものと考えられる。
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

R070000017_01SUM.gif R070000017_02SUM.gif R070000017_03SUM.gif R070000017_04SUM.gif R070000017_05SUM.gif R070000017_06SUM.gif R070000017_07SUM.gif R070000017_08SUM.gif R070000017_09SUM.gif R070000017_10SUM.gif R070000017_11SUM.gif R070000017_12SUM.gif R070000017_13SUM.gif
研究分野
  • 反応の立体化学
  • 触媒の調製
  • 酵素一般
関連発表論文 (1) H. Usuda, M. Kanai, M. Shibasaki "Studies toward the Total Synthesis of Garsubellin A: A Concise Synthesis of,the 18-epi-Tricyclic Core" Org. Lett., 4, 859-862 (2002).
(2) H. Usuda, M. Kanai, M. Shibasaki "Studies toward the total synthesrs of garsubellin A: Synthesis of 8-deprenyl-garsubellin A " Tetrahedron Lett., 43, 3621-3624 (2002).
(3) Shuji Masumoto, Kazuo Yabu, Motomu Kanai and Masakatsu Shibasaki "Practical synthesis of chiral ligands for catalytic enantioselective cyanosilylation of ketones" Tetrahedron Lett., 43, 2919-2922 (2002).
(4) Kazuo Yabu, Shuji Masumoto, Motomu Kanai, Dennis P, Curran and Masakatsu Shibasaki" Studies toward practical synthesis of (20S)-camptothecin family through catalytic enantioselective cyanosilylation of ketones: improved catalyst efficiency by ligand-tuning" Tetrahedron Lett., 43, 2923-2926 (2002).
(5) M. Shibasakl, M. Kauai, K. Funabashi "Recent progress in asymmetric two-center catalysis" Chem. Commun. 1989-1999 (2002).
(6) Shingo Yamasaki, Kunihiko Fujii, Reiko Wada, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki "A General Catalytic Allylation Using Allyltrimethoxysilane" J. Am. Chem. Soc. 124, 6536-6537 (2002).
(7) Takamura, M.; Yanagisawa, H.; Kanai, M.; Shibasaki, M. "Efficient Synthesis of Antihyperglycemic (S)-α-Aryloxy-β-phennylpropionic Acid Using a Bifunctional Asymmetric Catalyst" Chem. Pharm. Bull. 50, 1118-1121 (2002).
(8) Wada, R.; Suto, Y.; Kanai, M.; Shibasaki, M. "Dramatic Switching of Protein Kinase C Agonist/Antagonist Activity by Modifying the 12-Ester Side Chain of Phorbol Esters" J. Am. Chem. Soc. 124, 10658-10659 (2002).
(9) Kanai, M.; Kuramochi, A.; Fujii, K.; Shibasaki, M. "Enhancement of Lewis Acidity by Ligand Defined Metal Geometry: A Catalytic Allylation of Aldehydes with Allyltrimethylsilane" Synthesis, 1956-1958 (2002).
(10) Masumoto, S.; Suzuki, M.; Kanai, M.; Shibasaki, M. "A Practical Synthesis of (S)-Oxybutynin" Tetrahedron Lett. 2002, 43, 8647-8651.
(11) Yabu, K.; Masumoto S,; Kanai, M,; Du, W.; Curran, D. P.; Shibasaki, M. "Catalytic Enantioselective Synthesis of (20S)-Camptothecin Intermediates Using Cyanosilylation of Ketones Promoted by D-Glucose-Derived Lanthanide Catalyst" Heterocycles, 59, 369-385 (2003).
(12) Takamura, M,; Yabu, K.; Nishi, T.; Yanagisawa, H.; Kanai, M.; Shibasaki, M. "Efficient Synthesis of a Key Intermediate of Neurokinin Receptor Antagonists Using a Bifunctional Asymmetric Catalyst" Synlett 2003, 353,
(13) Nogami, H.; Kanai, M. Shibasaki, M. "Application of the Lewis Acid-Lewis Base Bifunctional Asymmetric Catalysts to Pharmaceutical Syntheses: Streoselective Chiral Building Block Syntheses of HIV Protease Inhibitor and β3-Adrenergic Receptor Agonist" Chem. Pharm. Bull. 2003, 51, 702-709.
(14) Fujii, K.; Maki, K.; Kanai, M.; Shibasaki, M. "Formal Catalytic Asymmetric Total Synthesis of Fostriecin" Org. Lett. 2003, 5, 733-736.
(15) Masumoto, S.; Usuda, H.; Suzuki, M.; Kanai, M.; Shibasaki, M. "Catalytic Enantioselective Strecker Reaction of,Ketoimines" J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5634-5635.
(16) Oisaki, K.; Suto, Y.; Kanai, M,; Shibasaki, M "A New Method for the Catalytic Aldol Reaction to Ketones" J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5644-5645.
(17) Suto, Y; Kumagai, N.; Matsunaga, S,; Kanai, M,; Shibasaki, M. "Direct Catalytic Aldol-Type Reaction Using RCH2CN" Organic Letters 2003, 5, 3147-3150.
(18) Funabashi K.; Jachmann, M.; Kanai, M.; Shibasaki M, "Multicenter Strategy for the Development of Catalytic Enantioselective Nucleophilic Alkylation of Ketones: Me2Zn Addition to α-Ketoesters" Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5489-5492.
(19) Nobuki Kato, Masato Suzuki, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki "General and practical catalytic enantioselective Strecker reaction of ketoimines: significant improvement through catalyst tuning by protic additives" Tetrahedron Lett. 2004, 45, 3147-3151 .
(20) Nobuki Kato, Masato Suzuki, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki "Catalytic enantioselective Strecker reaction of ketoimines using catalytic amount of TMSCN and stoichiometric amount of HCN" Tetrahedron lett. 2004, 45, 3153-3155.
(21) Yoko Tamaruya, Masato Suzuki, Goshu Kamura, Motomu Kanai, Kotaro Hama, Kumiko Shimizu, Junken Aoki, Hiroyuki Arai, and Masakatsu Shibasaki "Identifying Specific Conformations by Using a Carbohydrate Scaffold: Discovery of Subtype-Selective LPA-Receptor Agonists and an Antagonist" A,Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2834-2837.
(22) Reiko Wada, Kounosuke Oisaki, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki "Catalytic Enantioselective Allylboration of Ketones" J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8910-8911.
(23) Eiko Ichikawa, Maasato Suzuki, Kazuo Yabu, Matthias Albelt, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki "New Entries in Lewis Acid-Lewis Base Bifunctional Asymmetric Catalyst Catalytic Enantioselective Reissert Reaction of Pyridine Derivatives" J. Am. Chem. 2004, 126, 11808-11809.
(24) Nobuki Kato, Daisuke Tomita, Keisuke Maki, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki "Practical Synthesis of Chiral Ligands for Catalytic Enantioselective Cyanosilation of Ketones and Ketoimines " J. Org. Chem. 2004, 69,6128-6130.
(25) Shuji Masumoto, Masato Suzuki, Motomu Kanai, and Masakatsu Shibasaki, "Catalytic Asymmetric Synthesis of (S)-Oxybutynin and a Versatile Intermediate for Anitinmusearinic Agents" Tetrahedron 2004, 60, 10497-10504
(26)Hiroyuki Usuda, Akiyoshi Kuramochi, Motomu Kanai, and Masakaysu Shibasaki, "Challengetoward Structural Complexity Using Asymmteric Catalysis Target-Oriented Development of Catalytic Enantioselective Diels-Alder Reaction" Org. Lett. 2004, 6, XXXX-XXXX.
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/合成と制御
研究報告資料
  • 金井 求. 酵素を凌賀する人工キラル触媒 -遷移状態相補的反応場の設計と不斉触媒化-. さきがけライブ2004 物質科学・生命分野 さきがけタイプ研究報告会 「合成と制御」領域 講演要旨集(第1期研究者)(研究期間2001-2004), 2004. p.81 - 103.

PAGE TOP