医薬品の迅速自在合成を可能にするグリーン酸化/連続多成分反応の革新的プロセス創生

本年度は、これまでに研究を進めてきた金触媒を鍵触媒とした金属複合レドックス触媒系によるアミン酸化に関して、系中で形成した不安定イミンを合成中間体とする医薬品分子の迅速自在合成に取り組んだ。本触媒系によるアミン酸化を医薬基盤分子のone-pot合成へと応用するためには、アミンのイミンへの触媒的変換がクリーン、迅速かつ穏和な条件で実現可能であることが重要である。そこで、まず詳細な機構解明や反応条件の最適化を実施した。その結果、空気下や溶媒非存在下でも効率よく反応が進行することを新たに見出し、研究計画を立案した当初よりもはるかに効率的な触媒系の確立に成功した。また、基質適用範囲を第一級アミンのみならず第二級アミンにも拡大可能となり、さらに、ベンジルアミンと脂肪族アミンを用いて反応させることで非対称イミンを高選択的に形成可能であることを明らかとした。以上の成果は、医薬基盤分子合成に向けた鍵中間体である多様なイミンを本触媒系によって迅速に提供可能であることを強く支持するものである。加えて、触媒のリサイクル利用についても詳細に検討し、優れたリサイクル触媒として機能することを見出すとともに、８千回を上回るターンオーバー数を達成した。続いて、上記で確立に成功した触媒的アミン酸化法を含窒素ヘテロ環類や医薬シード化合物のone-pot合成に展開した。その結果、医薬中間体であるベンゾチアゾール誘導体や抗がん剤・抗生物質創生の中核であるβ-ラクタム類を高収率で得ることに成功した。また、本手法を組み込んだ酸化的Ugi反応により、対応するジペプチド類が中程度の収率で得られたことからも、本触媒系の医薬基盤分子合成への有用性が十分に確立できたと考えられる。

本年度は、これまでに研究を進めてきた金触媒を鍵触媒とした金属複合レドックス触媒系によるアミン酸化に関して、系中で形成した不安定イミンを合成中間体とする医薬品分子の迅速自在合成に取り組んだ。本触媒系によるアミン酸化を医薬基盤分子のone-pot合成へと応用するためには、アミンのイミンへの触媒的変換がクリーン、迅速かつ穏和な条件で実現可能であることが重要である。そこで、まず詳細な機構解明や反応条件の最適化を実施した。その結果、空気下や溶媒非存在下でも効率よく反応が進行することを新たに見出し、研究計画を立案した当初よりもはるかに効率的な触媒系の確立に成功した。また、基質適用範囲を第一級アミンのみならず第二級アミンにも拡大可能となり、さらに、ベンジルアミンと脂肪族アミンを用いて反応させることで非対称イミンを高選択的に形成可能であることを明らかとした。以上の成果は、医薬基盤分子合成に向けた鍵中間体である多様なイミンを本触媒系によって迅速に提供可能であることを強く支持するものである。加えて、触媒のリサイクル利用についても詳細に検討し、優れたリサイクル触媒として機能することを見出すとともに、８千回を上回るターンオーバー数を達成した。続いて、上記で確立に成功した触媒的アミン酸化法を含窒素ヘテロ環類や医薬シード化合物のone-pot合成に展開した。その結果、医薬中間体であるベンゾチアゾール誘導体や抗がん剤・抗生物質創生の中核であるβ-ラクタム類を高収率で得ることに成功した。また、本手法を組み込んだ酸化的Ugi反応により、対応するジペプチド類が中程度の収率で得られたことからも、本触媒系の医薬基盤分子合成への有用性が十分に確立できたと考えられる。