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大西　英博 (オオニシ　ヨシヒロ)

薬学研究院　創薬科学部門　創薬化学分野准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（薬学）, 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 有機合成化学
  • 有機金属化学
研究分野
  • ライフサイエンス, 薬系化学、創薬科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2016年 - 現在
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 准教授
  • 2015年 - 2016年
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 講師
  • 2007年 - 2015年
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 助教
  • 2006年 - 2007年
    北海道大学, 大学院薬学研究院, 助手
  • 2005年 - 2006年
    北海道大学, 大学院薬学研究科, 助手

研究活動情報

■ 受賞
  • 2015年02月, 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
  • 2014年03月, 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
  • 2010年02月, 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
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 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
■ 所属学協会
  • 近畿化学協会
  • 有機合成化学協会
  • 日本化学会
  • 日本薬学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 金－ビニリデン錯体の新規反応性の探索と不斉合成への応用
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    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。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K06044
  • ロジウム触媒による基質のラセミ化を利用した光学活性環状化合物の合成
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    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。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K06960
  • アリルアルコールの異性化プロセスを基盤とした新規反応の開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2017年04月01日 - 2020年03月31日
    大西 英博
    ロジウム触媒よるアリルアルコールの異性化反応はこれまで詳細に研究されてきた。今回、本研究代表者はこの反応の鍵中間体であるオキサパイアリル中間体を利用した新たな反応の開発を検討した。その結果、アリルアルコールを側鎖に持つエニンと光学活性なロジウム触媒を反応させると、四置換炭素を持つ5員環化合物が良好な収率および不斉収率で生成することを見出すとともに、本反応を分子間反応へと展開した。また、本反応を検討中に、ロジウム触媒によるアリルアルコールの異性化、続くヒドロアシル化反応により7員環化合物が生成する新たな反応も見出した。さらに、C-H結合活性化を伴う触媒的不斉環化反応の開発にも成功した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 17K08202
  • 二酸化炭素を炭素資源として用いる光学活性アミノ酸類の合成
    科学研究費助成事業
    2014年04月01日 - 2018年03月31日
    佐藤 美洋; 齋藤 望; 大西 英博; 美多 剛; 土井 良平
    本研究課題では，研究代表者がこれまで行ってきた二酸化炭素を炭素資源として有機合成化学において利用する一連の研究で浮き彫りとなった問題点を解決すべく検討を行い，（１）N-スルホニルイミンへのシリルアニオンの付加によるαーシリルスルホンアミドの不斉合成法の開発，（２）生成した光学活性αーシリルスルホンアミドと二酸化炭素との反応による不斉転写をともなう光学活性αーアミノ酸の合成，（３）ニッケル錯体を用いた分極したアルキン，イナミド及びイノールエーテルと二酸化炭素との立体選択的カルボキシル化及びロジウム触媒による不斉水素化を経由したβーアミノ酸及びβーオキシカルボン酸の合成法の開発，等を行った．
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 26293001
  • アレンの動的速度論的不斉変換を基盤とする新規反応の開発
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2014年 - 2016年
    大西 英博
    Rh(I)触媒による4-アレナールの触媒的不斉環化反応の反応機構を明らかにすべく検討を行なった。その結果、反応の経時変化を詳細に解析することにより、添加剤であるニトリルはアレンのラセミ化を促進していることが示唆された。また、アレンを基質とする新たな触媒的不斉環化反応の開発を目指し検討を行ない、3つの新しい環化反応の開発に成功した。これらの反応においても基質のアレン部分は反応系内で容易にラセミ化し、反応経路に大きく影響を与えることがわかった。Rh(I)触媒によりアレンは比較的容易にラセミ化することから、この現象を利用することにで新たな触媒的不斉反応の開発が可能になるものと期待される。
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 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年 - 2014年
    大西 英博
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 24590002
  • ローダサイクル中間体を利用した多環式化合物の効率的合成法の開発と不斉合成への応用
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2010年 - 2011年
    大西 英博
    本研究代表者は、含窒素ヘテロ環カルベン、いわゆるNHCを配位子に持つロジウム触媒とアレンインとアルデヒドとの環化反応を検討したところ、5員環と8員環もしくは6員環と8員環が縮環した二環式化合物が良好な収率で生成することを見いだし報告した。そこで、本年度は本反応を分子間反応へと展開すべく検討を行った。すなわち、ロジウム触媒存在下、4-アレナールとアルキンの反応を行なった。その結果、本反応は末端アルキンを用いると立体選択的に進行し、目的とする8員環化合物が良好な収率で生成することがわかった。また、様々な官能基を有するアルキンや4-アレナールが適用可能であることも明らかにした。さらに、アルキンとしてアセチレンの利用も検討した。この場合も、反応は速やかに進行し対応する8員環化合物が高い収率で生成することも見いだした。ところで、先の分子内反応を検討中に、配位子としてdppeを用いると6員環と7員環が縮環した二環式アルコールが選択的に生成することを明らかにしていた。そこで、この反応の収率の向上を目指し、検討したところ、アルキンとアレンを繋ぐ炭素鎖が2炭素である基質を用いて反応を行なうと、良好な収率で二環式アルコールが生成することがわかった。また、本反応も同様に、基質の適用範囲の拡大を目指し検討を行い、様々な二環式化合物の合成に利用可能であることも明らかにした。さらに、反応機構に関して詳細...
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22790002
  • 含窒素ヘテロ環カルベンを配位子とする新規ヒドロアシル化反応の開発
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2008年 - 2009年
    大西 英博
    含窒素ヘテロ環カルベン(NHC)を配位子とするRh(I)錯体を合成し、実際に4-アルケナールのヒドロアシル化反応に適用した。その結果、NHCは有機リン配位子と同様にヒドロアシル化反応を進行させることが明らかになった。また、Rh(I)-NHC錯体と側鎖にアルキンを持つアレニルアルデヒドとの反応を検討したところ、ヒドロアシル化及びアルキンの挿入反応により生成したと考えられる二環式化合物が良好な収率で得られることを見出した。さらに、本反応を検討中にアレニルアルデヒドの分子内ヒドロアシル化反応の開発にも成功した。
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 20790003
  • イミダゾリウム塩から派生する化学種の特性を利用した新しい反応の開発と応用
    科学研究費助成事業
    2007年 - 2009年
    佐藤 美洋; 大西 英博
    本研究は,「共通の前駆体」であるイミダゾリウム塩から派生する「化学種」であるにも拘わらず,これまで別個に研究されてきた二つの化学種,「含窒素ヘテロ環カルベン(NHC)」と「イオン液体(IL)」のインターフェースにあたる部分の化学に焦点を絞ったものである.その結果,配位子としてのNHCの特徴を生かしたいくつかの新たな反応の開発に成功し,更にILの機能を利用した新たな「触媒リサイクル型反応」を開発することができた.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 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年 - 2007年
    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年 - 2004年
    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