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Oonishi Yoshihiro

Faculty of Pharmaceutical Sciences　Molecular Pharmaceutical Sciences　Chemistry and Medicinal ChemistryAssociate Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • Ph.D, Hokkaido University
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 有機合成化学
  • 有機金属化学
Research Field
  • Life Science, Pharmaceutical chemistry and drug development sciences
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • 2016 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Pharmaceutical Sciences, 准教授
  • 2015 - 2016
    Hokkaido University, Faculty of Pharmaceutical Sciences, 講師
  • 2007 - 2015
    Hokkaido University, Faculty of Pharmaceutical Sciences, 助教
  • 2006 - 2007
    Hokkaido University, Faculty of Pharmaceutical Sciences, 助手
  • 2005 - 2006
    Hokkaido University, 大学院薬学研究科, 助手

Research activity information

■ Awards
  • Feb. 2015, 有機合成化学協会, 有機合成化学協会 旭化成ファーマ研究企画賞
    実用的なトリフルオロメチル化反応の確立を指向した新規銅触媒の創製
    大西英博
  • Mar. 2014, 日本薬学会, 日本薬学会奨励賞
    ローダサイクル中間体を経由する環化反応の開発と有機合成への応用
    大西英博
  • Feb. 2010, 日本化学会, 優秀講演賞（学術）
    ロジウム触媒によるアレン－インとアルデヒドの分子内環化反応を利用した二環式化合物の合成
    大西英博
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 先端有機金属化学特論, 2024年, 修士課程, 生命科学院
  • 大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 化学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 先端生物科学実験法Ⅰ, 2024年, 学士課程, 薬学部
  • 先端生物科学実験法Ⅱ, 2024年, 学士課程, 薬学部
  • 有機化学実習Ⅲ, 2024年, 学士課程, 薬学部
  • 有機化学実習Ⅳ, 2024年, 学士課程, 薬学部
■ Affiliated academic society
  • KINKI CHEMICAL SOCIETY, JAPAN
  • THE SOCIETY OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY, JAPAN
  • THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
  • THE PHARMACEUTICAL SOCIETY OF JAPAN
■ Research Themes
  • Exploration of novel reactivity of Au-vinylidene complexes and their application to asymmetric synthesis
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2026
    大西 英博
    ビニリデン錯体の中でも、比較的研究例の少ない「Au-ビニリデン錯体」に注目し、触媒的不斉反応への応用も目指し検討を行った。まず、側鎖にアルキンを持つジヒドロシランとAu触媒との反応が、Au-ビニリデン錯体を経由して、ベンゾシロール誘導体を与えるか調べることにした。その結果、NHCを配位子に持つAu触媒を用いると、反応は効率よく進行し、ベンゾシロール誘導体が良好な収率で生成することを見出した。一方、興味深いことにAuClを触媒とすると先の反応で得られてたベンゾシロールの構造異性体が単一生成物として得られることも明らかになった。また、NHCを配位子とした反応において、Au-ビニリデン錯体を経由する反応かどうか調べるために、いくつか実験を行ったが、現在のところ、Au-ビニリデン錯体を経由する反応であるという実験的な証拠は得られていない。そこで次に、本反応の基質の適用範囲を調べることにした。アルキンとジヒドロシランを繋ぐ芳香環上に置換基を導入したところ、アルキンのパラ位やメタ位に置換基を導入しても良好な収率で反応が進行することがわかった。一方、オルト位に置換基を導入すると立体障害のためか、収率が著しく低下した。一方、シリル原子上の芳香環はその置換基の性質によらず、目的のベンゾシロール誘導体を与えた。また、芳香環の代わりにビニル基を導入しても反応は進行した。さらに、アルキン末端の置換基に関してもいくつか検討し、TMS基の代わりにTIPS基も本反応に許容であることがわかった。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 23K06044
  • Synthesis of optically active cyclic compounds by rhodium-catalyzed cyclization through racemization of substrates
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    大西 英博
    ロジウム触媒とα位に置換基を持つ6-アルキナールとの反応において、添加剤として1-プロパノールを用いると、動的速度論的光学分割が起こり、良好な収率及び不斉収率で7員環ケトンが生成することを明らかにしていた。今年度は、本反応がその他の環サイズの合成に応用可能か検討した。その結果、6員環形成反応は困難ではあったものの、8員環形成反応には応用できることがわかった。また、反応機構に関する研究も行った。すなわち、光学活性な基質とRもしくはSの絶対配置持つ配位子を用いて、それぞれ反応を行ったところ、生成物の絶対配置は配位子によってのみ制御されていることもわかった。さらに、生成物の化学変換に関しても検討した。二価のロジウム触媒及びトリエチルシラン存在下、7員環ケトンとの反応を行うと、シリルエノールエーテルが効率良く得られ、オゾン分解を行うとジケントの合成も可能であった。一方、本研究代表者は、ロジウム触媒によるアリルアルコールと動的速度的光学分割を伴うヒドロアシル化を組み合わせたカスケード反応に関する研究も行ってきている。こちらのカスケード反応に関しても7員形成反応のみ検討に留まっていたことから、基質適用範囲の拡大を目指し研究を行った。BINAP型及びSEGPHOS型などの二座配位子を用いて、側鎖にアルキンを持つアリルアルコールとの反応を行ったところ、いずれの場合もカスケード反応は進行し、良好な収率でα位に置換基をもつ5員環ケトンが得られた。現在のところ、(R)-DADMP-BINAP配位子として用いることにより、収率74%、不斉収率69%で環化体が得られることが明らかになっている。今後、更なる不斉収率の向上を目指し検討を行っていく予定である。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 20K06960
  • Development of novel reactions using isomerization of allylic alcohol catalyzed by Rh(I) complex
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2020
    Oonishi Yoshihiro
    Rh(I)-catalyzed isomerization of allylic alcohols has been studied for many years. In this context, we investigated the development of a new reaction based on this isomerization process. As a result, it was found that the reaction of enynes, having an allylic alcohol in the tether, with a chiral rhodium complex gave 5-membered ring compounds, possessing a chiral quaternary carbon center, in high yields with high ees. And this reaction was extended to intermolecular reactions. During the investigation of these reactions, we also found a new reaction in which rhodium-catalyzed isomerization of allyl alcohols followed by hydroacylation to afford 7-membered ring compounds. Furthermore, Rh(I)-catalyzed enantioselective cyclization through C-H activation has also been developed.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 17K08202
  • Synthesis of Chiral Amino Acids by Using CO2 as a C1 Source
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2018
    SATO Yoshihiro; SAITO Nozomi; OONISHI Yoshihiro; MITA Tsuyoshi; DOI Ryohei
    Carbon dioxide (CO2) is attractive to synthetic organic chemists as an abundant, cheap, and non-toxic carbon source. Although CO2 is very stable chemical substances, it has mainly two reactivities; one is electrophilicity of the center carbon of CO2, and the other is that C=O double bond can be activated by transition metal complexes. With respect to the former reactivity, we developed the synthesis of chiral a-amino acids through Cu-catalyzed asymmetric addition of silyl anion to N-sulfonyl imine followed by the reaction of the resultant chiral a-silyl N-sulfoneamide with CO2 in a stereoretentive manner. With respect to the latter reactivity, we developed the synthesis of a chiral b-amino acids or b-aryloxy carboxylic acids through a combination of nickel-catalyzed carboxylation of ynamides or aryl ynol ethers and rhodium-catalyzed asymmetric hydrogenation of the resultant carboxylated product.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 26293001
  • Development of Novel Cyclization of Allene through Dynamic Kinetic Asymmetric Transformation
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2014 - 2016
    OONISHI Yoshihiro
    The hydroacylation of 4-allenal proceeded smoothly, giving 6-membered ketones in good yields (up to 84% yield) with high ee’s (up to 96% ee) even though racemic allenes were used as substrates. The mechanistic studies revealed that the nitrile would accelerate the racemization of allene rather than improve the yield and ee of the product. Additionally, I have succeeded in development of several new cyclizations using allene as a substrate. In these reactions, it was found that the racemization of allene moiety would be easy to occur under reaction conditions.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 26460001
  • アレニルアルデヒドから形成されるメタラサイクルを機軸とする高次環化付加反応の開発
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2012 - 2014
    大西 英博
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 24590002
  • Construction of Polycyclic Compounds via Rhodacycle Intermediate and Its Application to the Asymmetric S ynthesis
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2011
    OONISHI Yoshihiro
    Rh(I)-catalyzed intermolecular cycloaddition of 4-allenals with terminal alkynes proceeds smoothly, giving 6-membered cyclic compounds in good to high yields with high regioselectivities. It was also found that in the case of the chiral allene studied, chirality is almost conserved in the course of the cyclization. During ongoing investigation of this cycloaddition, we discovered another type of cyclization of allenynes with tethered aldehydes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 22790002
  • Development of Rh(I)-Catalyzed Hydroacylation Using a N-Heterocyclic Carbene as a Ligand
    Grants-in-Aid for Scientific Research(若手研究(B))
    2008 - 2009
    Yoshihiro OONISHI
    A Rh(I)-NHC catalyzed hydroacylation of 4-alkenals was investigated. As a result, it was found that the hydroacylation of 4-alkenals using a NHC as a ligands proceeded smoothly, giving cyclopentanone derivatives in high yields. And during the course of my investigation, it was also clear that the reaction of allenyl aldehydes, having an alkyne in the tether, with 10 mol% Rh(I)-NHC complexes at 65℃ produced a 5-8 fused bicyclic ketones in high yields. Furthermore, I succeeded in Rh(I)-catalyzed intramolecular hydroacylation of allenyl aldehydes.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 若手研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 20790003
  • Novel Reaction Using Active Species Derived from Imidazolium Salts
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2007 - 2009
    SATO Yoshihiro; OONISHI Yoshihiro
    The objective of this research is comprehensive understanding of the chemistry of N-heterocyclic carbenes (NHCs) and that of ionic liquids (ILs), those have recently received much attention but have been independently studied. During the term of this research project, we have succeeded in finding a novel catalytic asymmetric three-component coupling reaction of 1,3-diene, aldehyde, and silanes using a chiral NHC nickel complex. And, we have also established two Rh-catalyzed cyclizations, in which catalyst can be recycled in several times, by using IL as a reaction medium.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 19390001
  • カスケード型環化反応を基盤とした多環式化合物の効率的合成法の開発とその応用
    科学研究費助成事業
    2006 - 2007
    佐藤 美洋; 大西 英博
    ワンポットで多段階の反応が準行する「カスケード型反応」は,省資源化へとつながるため,次世代の「環境調和型分子変換プロセスの開発」という観点からも注目されており,現在精力的に研究が行われている分野である.本研究課題の目的は,遷移金属触媒によって進行する反応を組み合わせ,多環式化合物の合成にも適用でき得る「カスケード型反応」の開発及びその応用研究である.本年度は特に,地球温暖化の抑制という観点からも興味深い,「二酸化炭素の固定化」を伴う環化-カルボキシル化反応の開発に焦点を当て研究を行ったところ,ニッケル触媒を用いると,エニンのアルケン上に電子求引性基を持たせた基質において環化-カルボキシル化反応が効率よく進行することを見出した.この環化-カルボキシル化反応は幅広い応用性を有し,pyrrolizidine, indolizidine,及びquinolizidine骨格の構築にも適用可能であった.更に,本環化-カルボキシル化反応を利用し,インドールアルカロイドの一種である(-)-corynantheidineの全合成にも成功した.自然界では植物のみが二酸化炭素を光合成によって消費しており,人類を含む他のすべての動物は呼吸により二酸化炭素を産出している.特に人類は,その社会活動・経済活動によってもより多くの二酸化炭素を産出しており,地球温暖化の抑制のためには二酸化炭素を消費するプロセスの確立が重要である.本研究では,ニッケル触媒を用いることにより二酸化炭素を消費しつつ有用な化合物の合成に成功したことになり,地球温暖化対策の第一ステップとしても意義深いと考える.
    日本学術振興会, 特定領域研究, 北海道大学, 18032003
  • ロジウム錯体による新規環化反応の開発
    科学研究費助成事業
    2003 - 2004
    大西 英博
    本研究代表者はRh(I)錯体による4,6-ジエナール類のヒドロアシル化反応を経由する7員環形成反応及びジエン-オレフィンの環化異性化反応を見いだし既に報告している。そこでこれらの二つの環化反応を組み合わせたタンデム型環化反応を計画した。すなわち、側鎖にジエンを持つ4,6-ジエナール類とRh(I)錯体を反応させるならば、まずヒドロアシル化反応が進行し7員環化合物を与え、つづいて7員環内オレフィンと側鎖のジエンとの間で環化異性化反応が進行し、一工程でビシクロ[5.3.0]デセノン骨格を有する環状化合物が得られるのではないかと考えた。そこでまず、(4E,6E,10E,12E)-15-フェニルペンタデカ-4,6,10,12-テトラエナールを合成しRh(I)錯体との反応を行ったところ、目的とする二環式化合物は全く得られず、一段階目のヒドロアシル化反応のみが進行し生成した7員環化合物が66%の収率で得られた。そこで、Thorpe-Ingold effectを利用し、二段階目の反応である環化異性化反応を促進させることを考え、側鎖のジエンと4,6-ジエナールとの間、9位に二つの置換基を導入した基質を合成することにした。9位に二つの置換基を導入した基質は本研究代表者が先に開発したPd錯体によるアルケニデンマロナート誘導体の脱共役を伴うアリル化反応を利用して収率よく合成し、当初の目的であるRh(I)錯体によるタンデム型環化反応について検討した。その結果、ヒドロアシル化反応及び環化異性化反応が順次進行し、二環式化合物が単一生成物として44%の収率で得られた。このようにRh(I)錯体が全く異なる二つの環化反応を触媒し、一工程で立体化学が完全に制御されたビシクロ[5.3.0]デセノン骨格を構築できたことは非常に興味深い。また、本タンデム型環化反応の天然物合成への応用として(±)-Epiglobulolの合成も達成した。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 03J09833