次世代型多触媒動的光学分割法の開発とドミノ型不斉合成への応用

新一代多催化动态光学拆分方法的发展及其在多米诺骨牌不对称合成中的应用

• 批准号: 15F15411
• 负责人: 赤井 周司
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15411/
• 关键词: 触媒; 動的光学分割; 不斉合成; ドミノ型反応; リパーゼ; 加水分解酵素; 金属触媒; メソポーラスシリカ; ドミノ合成; 有機合成化学; ワンポット合成

本研究では、Kundu博士と赤井がこれまで個々に培った固定化触媒開発の知識と技術を融合し、リパーゼと固定化金属触媒を同時に使用し、各触媒による異なる反応が１つのフラスコ内で同時進行する多段階ワンポット合成法（ドミノ型不斉合成法）の開発を行うことを目的とした。本年度は以下の３つの成果を得た。１．リパーゼと固定化バナジウム触媒を併用して、プロパルギルアルコールの動的光学分割(DKR)を検討した。この際、同アルコールがバナジウム触媒と反応してアルコールの1、3-転位に基づく副反応を起こす問題に遭遇した。多様な反応条件を精査し、トリフルオロトルエンが特異的に副反応を抑えることを見出した。そこで、この条件下にDKRを実施し、対応する光学活性なエステル体を高収率で与える方法を創出した。２．リパーゼと固定化バナジウム触媒を筒状の反応容器内に充填し、基質の溶液を連続的に反応容器に流す「連続フロー合成」に成功した。さらに、フラスコのような容器内で反応を行う古典的なバッチ合成と比べてフロー合成では反応時間を約10分の１に短縮できることがわかった。現在、赤井研究室の大学院生がこのテーマを引き継ぎ、実用化を目指して検討中である。3　固定化バナジウム触媒の担体であるメソポーラスシリカの細孔径によって、ラセミ化活性が大きく変わることが分かった。これら活性の違いが何に起因するのかを解明し、新たな機能を有する固定化触媒の開発に繋げたい。

This study aims to integrate the knowledge and technology of immobilized catalyst development, to use immobilized metal catalysts simultaneously, to carry out multi-stage catalytic synthesis simultaneously, and to develop multi-stage catalytic synthesis method. This year, the following three achievements were achieved. 1. Immobilization of the catalyst and the optical separation (DKR) of the mobile At this time, the same group of catalyst and reaction group of 1, 3-position of the basic reaction group of the problem encountered The conditions of multiple reactions are carefully examined, and special reactions are observed. Under these conditions, DKR can be used to improve the optical activity and improve the optical efficiency. 2. Immobilization of the catalyst in the cylindrical reactor filled with the solution of the matrix in the reactor flow "continuous synthesis" successfully In the container, there is a reverse line. The classical reverse line takes about 10 minutes to synthesize. Currently, Akai Research Institute students are invited to participate in the discussion. 3. Immobilized catalyst support: fine pore diameter, high catalytic activity The development of immobilized catalysts is based on the understanding of the causes of these activities and their new functions.

项目成果

Continuous-Flow Dynamic Kinetic Resolution of Racemic Secondary Allyl Alcohols Using a Single Packed-bed Reactor Containing Lipase and Oxovanadium

使用含有脂肪酶和氧钒的单填充床反应器连续流动态动力学拆分外消旋仲烯醇

• 发表时间: 2018
• 作者: Dhiman Kundu;Satoko Katsuragi;Shigeaki Masuda;Shuji Akai
• 通讯作者: Shuji Akai

リパーゼとオキソバナジウムを併用する第二級アルコールの連続フロー動的光学分割

使用脂肪酶和氧钒连续流动动态光学拆分仲醇

• 发表时间: 2018
• 作者: 桂木智子;Dhiman KUNDU;増田茂明;赤井周司
• 通讯作者: 赤井周司

V-MPS/リパーゼ複合触媒動的光学分割～両エナンチオマー合成への展開～

V-MPS/Lipase复合催化动态光学拆分〜两种对映体合成的发展〜

• 发表时间: 2017
• 作者: 川西真司;沖晋矢;Kundu Dhiman;赤井周司
• 通讯作者: 赤井周司

VMPS/リパーゼ複合触媒動的光学分割による両エナンチオマーの合成

VMPS/脂肪酶复合催化剂动态光学拆分合成两种对映体

• 发表时间: 2018
• 作者: 川西真司;沖 晋矢;Dhiman KUNDU;赤井周司
• 通讯作者: 赤井周司

V-MPS/lipase Combo-catalyzed Dynamic Kinetic Resolution of Propargyl Alcohols

V-MPS/脂肪酶组合催化动态动力学拆分炔丙醇

• 发表时间: 2016
• 作者: Shinji Kawanishi;Kundu Dhiman;Koji Sugiyama;Yasuhiro Oki;Shuji Akai
• 通讯作者: Shuji Akai