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Tanino Keiji

Faculty of Science Chemistry Organic and Biological ChemistrySpecially Appointed Professor
Faculty of EngineeringSpecially Appointed Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士(理学), 東京工業大学
  • 理学修士, 東京工業大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
ORCID IDJ-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 合成化学
  • 全合成
  • 反応開発
  • 有機合成
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Synthetic organic chemistry
  • Life Science, Bioorganic chemistry
  • Nanotechnology/Materials, Structural organic chemistry and physical organic chemistry
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2006 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Science, 教授
  • Aug. 1999 - Mar. 2006
    北海道大学大学院理学研究科, 助教授
  • Nov. 1998 - Jul. 1999
    北海道大学大学院理学研究科, 助手
  • Jun. 1989 - Oct. 1998
    Tokyo Institute of Technology, School of Science, 助手
Educational Background
  • Apr. 1987 - May 1989, Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Science and Engineering, Department of Chemistry
  • Apr. 1985 - Mar. 1987, Tokyo Institute of Technology, Graduate School of Science and Engineering, Department of Chemistry
  • Apr. 1982 - Mar. 1985, Tokyo Institute of Technology, School of Science, Dept. of Chemistry
  • Apr. 1981 - Mar. 1982, Tokyo Institute of Technology, 第1類
Position History
  • 大学院総合化学院副学院長, 2024年4月1日 - 2026年3月31日

Research activity information

■ Awards
  • 2013, The Chemical Society of Japan, Award for Creative Work
    谷野 圭持
  • 2011, Nagoya Silver Medal
    TANINO Keiji, Japan
  • 2007, The Society of Synthetic Organic Chemistry, Japan, Mukaiyama Award
    Japan
  • 2000, The Society of Synthetic Organic Chemistry, Japan, Incentive Award in Synthetic Organic Chemistry
    Japan
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
  • 天然物全合成の最新動向
    シーエムシー出版, 2009
  • 天然物化学 植物編
    アイピーシー, 2007
  • 第5版実験化学講座 16有機化合物の合成IV
    丸善, 2005
■ Syllabus
  • 総合化学特論Ⅱ(Modern Trends in Organic Chemistry and Biological Chemistry), 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 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
  • 総合化学特論II (Modern Trends in Organic Chemistry and Biological Chemistry), 2024年, 修士課程, 工学院
  • 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
  • 有機化学特論, 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 生物化学A(Ⅳ), 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 先端総合化学特論Ⅰ, 2024年, 博士後期課程, 総合化学院
  • 総合化学特論II (Modern Trends in Organic Chemistry and Biological Chemistry), 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 化学実験Ⅵ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 化学実験F, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 有機化学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 科学・技術の世界, 2024年, 学士課程, 全学教育
■ Research Themes
  • カゴ型炭素骨格の高効率構築法に基づく高次構造天然物の全合成
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2027
    谷野 圭持
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24K01477
  • ペリ環状反応に基づくユニークな中員環骨格構築法:高次構造天然物合成への展開
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    谷野 圭持
    自然界には、様々な大きさの炭素環が互いに縮合した複雑な分子構造を持つ天然有機化合物が数多く存在する。それら天然物の化学合成は医薬品の開発にも繋がり、学術面のみならず社会的な要請にも応える重要な研究課題である。本研究の目的は、独自に開発した有機合成反応を駆使し、従来の方法では困難な中員環炭素骨格構築法を開発することにある。さらに、天然物合成への応用を通して、その有用性を実証する。
    1年目の実績として、脱離基として挙動するカルバマート基を導入した鎖状トリエン基質に強塩基を作用させることで、ヘプタトリエニルアニオンの生成に続く8π系電子環状反応が進行し、交差共役7員環トリエンが単一の生成物として得られることを明らかにした。ヘプタトリエニルアニオンの8π系電子環状反応は古くから知られているものの、生成する7員環ジエンが異性体混合物となる問題点などから、一般的な7員環構築法として確立されていなかったが、本業績はこの制約を打破するものである。
    さらに、アニオン安定化基を導入した基質トリエンの8π系電子環状反応を検討し、リン酸エステル基を導入した基質から、塩基性条件下での環化反応とアルデヒドとのワンポットHorner-Wadsworth-Emmons反応を経て、交差共役7員環トリエンを得る新反応の開発に成功した。これと同時に、基質両末端の置換基は、形成される7員環上では互いに隣接する炭素上に存在するが、それらの相対立体配置が基質の二重結合の立体配置を反映する「立体特異的な環化反応」であることを証明した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21H01923
  • 四級不斉炭素構築法の新展開:付加/転位反応による高次構造天然物の効率合成
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2018 - 2020
    谷野 圭持
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • 超微量生物機能性天然中分子の高効率合成
    科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    2015 - 2019
    谷野 圭持
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • 炭素小員環化合物とヘテロ原子の複合利用による高次構造天然物の合成
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2015 - 2017
    谷野 圭持
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Natural Product Synthesis by Utilizing Compact and Multifunctional Properties of Cyano Group
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2012 - 2014
    TANINO Keiji
    The synthetic studies on Tubiferal A, Azadirachtin, and Phorbol were carried out on the basis of new reactions utilizing alkanenitriles. The unique properties of a cyano group, which is sterically compact and linear in shape, were found to be advantageous for forming carbocyclic compounds possessing hindered carbon-carbon bonds. For example, construction of the 5-7 bicyclic skeleton of Phorbol was achieved by the divinylcyclopropane rearrangement reaction of a cyanocyclopropane derivative.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 24350018
  • Concise Total Synthesis of Polycyclic Bioactive Natural Products Based on New Integrated Reactions
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2009 - 2012
    TANINO Keiji
    In connection with the research directed toward total synthesis of polycyclic natural products, we became intrigued with higher order cycloaddition approach for constructing medium-sized carbocycles. The use of a dicobalt acetylene complex possessing a leaving group and a nucleophile moiety was effective for achieving the [6+2], [6+4], and [5+2] cycloaddition reactions. These cascade reactions proceed through generation of a dicobalt hexacarbonyl propargyl cation, intermolecular addition (Nicholas reaction), followed by intramolecular cyclization. The results led us to explore applications of these new cycloaddition reactions in total synthesis of natural products containing seven, eight, nine, or ten-membered carbocycles.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 21106010
  • Synthetic Studies on Complex Terpenoids with Bioactivities as Lead Compounds of Agricultural Chemicals
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2009 - 2011
    TANINO Keiji
    Potato cyst nematode is a troublesome parasite that live on, and destroy, important vegetable plants including potatoes. We have achieved the first total synthesis of solanoeclepin A, the key hatch-stimulating substance for potato cyst nematode, through 52-step transformations. The synthetic solanoeclepin A was shown to stimulate the hatching activity at high dilution in water, and the present synthesis has the potential to contribute to the critical food supply issue.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 21350021
  • Studies Toward Total Synthesis of Polycyclic Natural Products with a Complex Chemical Structure and Distinctive Biological Properties
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2007 - 2009
    Masaaki MIYASHITA; 谷野 圭持; 南雲 紳史; Keiji TANINO; Shinji NAGUMO
    Recently, there have been discovered an extremely small quantity of natural products with novel chemical structures and distinctive biological properties which have drawn much attention inside and outside the country, particularly, in relation to development of a new type of medicines. This research mainly aimed at chemical synthesis of the zoanthamine alkaloids that have exhibited potent biological and pharmacological activities. As a result, we achieved the first chemical syntheses of zoanthamine with powerful analgesic effects, and zoanthenol with potent antiplatelet activities on human ...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 工学院大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 19350027
  • 生体機能分子の創製の研究統括
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2004 - 2008
    福山 透; 小林 資正; 佐々木 誠; 谷野 圭持; 菅 敏幸
    平成20年6月に、取りまとめの公開シンポジウムをタワーホール船堀(東京)にて実施した。このとき代表的な研究成果を中心に公開し、成果を社会に対して発信した。これらの研究成果は、生命現象の化学的解明に飛躍的な進展や新戦略による創薬にも直結するため、製薬に代表される産業界においても有用であり、公開シンポジウムでは企業の研究者も幅広く参加した。また、本特定領域研究では、各研究項目の計画研究班員と公募班員の間での緊密な共同研究体制を構築することを重要課題として掲げた。これまで、公開シンポジウムやHPにより研究者の相互の理解を深め、有機的連携と緊密な共同研究体制を構築した。現在までに、30組以上の領域内共同研究が進行中であり、成果があがりつつある。また、最終報告も平成21年3月に作成した。この最終報告書にはおのずと解決された問題と、さらに解決されなかった問題(既存の学術誌等には投稿できない)が例示されることとなるため、この方面の研究者にとって研究課題が容易に見つけ出せるバイブル的な存在になるように留意し整理した。また、班員、研究協力者、班友の業績を中心としたテキスト「天然物の全合成 : 2001〜2008」の編纂を行った。現在最終校正の段階にあり、平成21年中に発売可能な状態にある。本特定領域ではすでに50を超える生理活性天然物(生体機能分子)の全合成を達成している。それらを網羅する本書...
    文部科学省, 特定領域研究, 東京大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 16073101
  • 付加環化反応を基軸とする多置換中員環炭素骨格構築法の開発
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2004 - 2007
    谷野 圭持; 宮下 正昭; 吉村 文彦
    昨年度は、独自のシクロペンテンアヌレーション法および橋頭位アニオンを用いるA環部導入法を駆使し、ダイズシスト線虫孵化促進物質グリシノエクレピンAの不斉全合成を達成した。今年度はまず、この知見をさらに発展させて天然物グリシノエクレピンBの不斉全合成を目指した。本化合物はグリシノエクレピンAの類縁体であるが、D環上の側鎖にγ-ヒドロキシ-α,β-不飽和カルボン酸部位を有する点が異なる。この部位の立体選択的構築法を検討した結果、光学活性配位子を用いる不斉野崎-檜山-岸カップリング反応を用いることにより、世界初の不斉全合成を達成することができた。一方、昨年度から着手した高次構造天然物アザジラクチンの全合成研究においては、高度に縮環したEFG環部の効率的な合成法を検討した。その結果、Nazarov環化反応によりE環を、分子内ェーテル環化によりF環を、メチルチオ基を水銀塩で活性化する分子内グリコシル化反応によりG環を各々構築し、モデル化合物の効率的合成に成功した。今後は、この知見を既に確立したC8位四級不斉炭素の立体選択的構築法と組み合わせることで、アザジラクチンの全合成が達成する計画である。さらに、海洋産天然物スクレロフィチンAの全合成研究において、以下の画期的な進展があった。従来は、[6+4]型付加環化反応により構築した11-オキサビシクロ[6.2.1]ウンデカン骨格が、脱コバルト錯...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 16073201
  • Synthetic Studies of Polycyclic Natural Products with Unique Chemical Structures and Potent Biological Activities
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2004 - 2005
    Masaaki MIYASHITA; 谷野 圭持
    (1)Aymmetric Total Syntheses of Norzoanthamine and ZoanthamineNorzoanthamine can suppress the loss of bone weight and strength in ovariectomized mice and has been considered a promising candidate for an antiosteoporotic drug. On the other hand, zoanthamine has exhibited potent inhibitory activity toward phorbol myristate-induced inflammation in addition to powerful analgesic effects. The distinctive biological properties and novel chemical structures of this family of alkaloids make them extremely attractive targets for chemical synthesis. However, the chemical synthesis of the zoanthamine ...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 北海道大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 16350049
  • Development of New Methods for Constructing Medium Sized Carbocycles by Using Acetylene Dicobalt Complexes
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2002 - 2004
    Keiji TANINO
    (1)New aspects of [5+2] cycloaddition reactionsIn order to explore the scope and limitations of the [5+2] cycloaddition reaction using the five-carbon unit having an acetylene dicobalt complex moiety and an enol silyl ether moiety, the reactions with various electron rich olefins as well as aromatic compounds were examined. Although aromatic compounds including anisols and aniline derivatives gave no good results, the reaction with a siloxyallene derivative was found to give the desired seven-membered cycloadduct in good yield.(2)Development of the higher-order cycloaddition reactionsA new ...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 14340191
  • Development of Synthetic Methodologies for Acyclic Organic Molecules Having Multi-Chiral Centers and Their Application to Natural Product Synthesis
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(A))
    2000 - 2002
    Masaaki MIYASHITA; 谷野 圭持
    Development of highly stereoselective synthetic methodologies for acyclic organic molecules having contiguous asymmetric centers is one of the important research projects in modern synthetic organic chemistry in context with the chiral synthesis of biologically and medicinally important compounds. This research project was carried out aiming at the development of highly stereoselective synthetic methodologies for acyclic organic molecules having contiguous asymmetric centers using stereospecific substitution reactions of epoxides as synthetic strategy .when this grant was provided.(1) The C...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(A), 北海道大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 12304042
  • インゲノールの全合成研究
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1998 - 1999
    谷野 圭持
    筆者は昨年度までに、コバルトアセチレン錯体部位を有するtrans-デカリノール誘導体の分子内環化反応およびエポキシアルコールの炭素骨格転位反応を経て新規なインゲナン誘導体を合成することに成功した。この化合物はインゲノールと等しいCD環部を有するのみならず、A環上の1位およびB環上の6位に各々酸素官能基を有する重要中間体である。今年度は、このインゲナン誘導体からインゲノールへの変換を実現するべく、まずA環の官能基化を検討した。すなわち、1位水酸基をケトンへと酸化した後、2位へのexo-メチレン基の導入および水素添加を経て2-メチル体を合成した。さらに、1位ケト基を還元して得たアルコールを脱水反応によりC(1)-C(2)オレフィンとした後、クロム酸を用いたアリル位の酸化反応により3位にケト基を導入した。最後に、DIBALを用いて3位ケト基を立体選択的に還元し、インゲノールのA環に存在するすべての官能基の導入を達成した。一方、これと並行してB環の官能基化についても以下の検討を行った。すなわち、6位水酸基をケトンへと酸化した後、塩基で処理して4位のメトキシ基をβ-脱離させ、共役エノンを得た。このものに塩基性過酸化水素を作用させて立体選択的にC(4)-C(5)エポキシドとした後、Peterson反応により6位ケト基をケテンジチオアセタールへと変換した。最後に、塩化銅で処理してエポキシド...
    文部科学省, 奨励研究(A), 東京工業大学->北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 10750619
  • 新有機反応メディア
    科学研究費補助金(重点領域研究, 特定領域研究(A))
    1997 - 1999
    吉田 潤一; 堀口 良昭; 澤村 正也; 岩澤 伸治; 大嶋 幸一郎; 神戸 宣明; 碇屋 隆雄; 谷野 圭持
    本研究では新化学現象・新反応の発見と開拓のために、反応の分子環境としての反応場、反応剤、反応媒体、反応手法などを反応メディアという観点から研究を行ってきた。とくに、電子移動反応場、高分子反応場、結晶反応場、ラジカル反応場、金属錯体反応場、特異条件反応場とそれらの境界領域について重点的に検討を行い、新現象・新反応の発見を目指して検討を行ってきた。その結果、多くの特筆すべき成果を得ることができた。以下に示す。電子移動反応場においては、活性種の生成条件を高度に制御することにより、生成した活性種を蓄え、それを結合生成反応に用いるというカチオンプール法を開拓し、炭素-炭素結合生成反応の新しい方法論を明らかにした。さらに、電解反応場と固体マトリックス反応場の組み合わせにより、高効率・高選択的な分子変換法を明らかにした。また、有機金属反応場、ラジカル反応場、カチオン反応場においては、新活性種や機能性反応場反応の構築などにおいて顕著な成果を上げることができた。媒体の研究においても注目すべき成果が得られた。すなわち、水中におけるラジカル反応において、従来の有機溶媒中の反応にみられない興味深い応性の変化や選択性の変化が観測されることを明らかにした。また、水中におけるイオン反応の促進効果を利用し、ラジカル反応とイオン反応を組み合わせる新しい反応系の開発をも明らかにした。さらに、超臨界流体における金...
    文部科学省, 重点領域研究, 特定領域研究(A), 京都大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 09238102
  • New Methodologies for Construction of Medium- and Large-sized Carbocycles
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    1996 - 1997
    Isao KUWAJIMA; 谷野 圭持
    The following synthetically useful methodologies have been developed by this research project.(1) The substrates such as 3- (alkylthio) -2- (siloxy) - and 3- (alkylthio) -2- (silylmethyl) allyl acetates have been shown as useful three carbon units for [3 + 2] cylopentanone and methylene cyclopentane annulation in the reactions with electron-rich olefins. It has also been proposed the high observed regioselectivity is due to thermodynamic control of this reaction, and excellent stereoselectivity observed in the reaction with vinylsulfides may be due to remarkable effect of sulfur having a la...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 東京工業大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 08454198
  • Development of Selective C-C bond Farming ReactionsTotal Synthesis of Natural Products
    1997
    Competitive research funding
  • イミンのエン反応を利用した高立体選択的含窒素化合物の合成研究
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1995 - 1995
    谷野 圭持
    まず、2-(メチルチオ)クロチルシリルエーテルと芳香族鎖状イミンとのエン反応について検討を行った結果、窒素上にアルコキシカルボニル基を導入することでイミンの反応性が著しく向上し、良好な収率で目的とする付加体が得られることを見出した。本反応のジアステレオ選択性は高く、エン基質のZ体はsyn体を、またE体はanti体をそれぞれ選択的に与えた。一方、対応する脂肪族鎖状イミンは合成困難であったが、1,1-ビスカルバマートを等価体として用いることで、高立体選択的にエン反応が進行することを明らかにした。次に、環状イミンとの反応について検討を行い、5-アシロキシピロリドン誘導体をイミン等価体として用いることでピロリジン環上へのジアステレオ選択的な側鎖導入を実現した。さらに、本反応の不斉合成への応用を試み、光学活性な1-フェネチルアミンから誘導される出発原料を用いればジアステレオ面選択的付加が起こることを明らかにした。以上の反応によって得られるエン付加体は、アシル基で保護されたアミノ基およびエノールシリルエーテル部位を合わせ持つことから、含窒素複素環の前駆体として有用であることを示した。すなわち、付加体を酸で処理するとエノールシリルエーテル部位の加水分解および環化が進行し、ピロリジノール誘導体を与えるが、このもののエステル誘導体にルイス酸共存下、種々の求核試剤を作用させることにより、環骨格上...
    文部科学省, 奨励研究(A), 東京工業大学, Principal investigator, Competitive research funding, 07740489
  • 高立体選択的エン反応の開発及び天然物合成への応用
    科学研究費助成事業
    1991 - 1991
    谷野 圭持
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 東京工業大学, 03740271