浅野 圭佑 (アサノ ケイスケ)
触媒科学研究所 分子触媒研究部門 | 准教授 |
Last Updated :2024/11/06
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論文
- BODNs as biocompatible brominating reagents: visible-light photocatalytic tyrosine modification under physiologically favorable conditions.
Rakuto Yoshida, Yuichiro Hori, Daisuke Uraguchi, Keisuke Asano
Chemical communications (Cambridge, England), 2024年10月07日, [国際誌]
英語, 研究論文(学術雑誌), The photochemical reactivity of 1-bromo-2-oxo-1,2-dihydronaphthalene-1-carboxylates (BODNs) was demonstrated. They are inert in the dark under physiological conditions but become active as brominating reagents for tyrosine modification under visible light irradiation in the presence of a photocatalyst. The BODNs can be applied to protein labeling with bromo groups as sensitive mass tags. - trans-Cyclooctenes as Scavengers of Bromine Involved in Catalytic Bromination
Ryuichi Murata, Kenta Shitamichi, Masatsugu Hiramatsu, Seijiro Matsubara, Daisuke Uraguchi, Keisuke Asano
Chemistry - A European Journal, 30, 8, 2024年02月07日
研究論文(学術雑誌), Scavengers that capture reactive chemical substances are used to prevent the decomposition of materials. However, in the field of catalysis, the development of scavengers that inhibit background pathways has attracted little attention, although the concept will open up an otherwise inaccessible reaction space. In catalytic bromination, fast non-catalyzed background reactions disturb the catalytic control of the selectivity, even when using N-bromoamide reagents, which have a milder reactivity than bromine (Br2). Here, we developed a trans-cyclooctene (TCO) bearing a 2-pyridylethyl group to efficiently retard background reactions by capturing Br2 in bromocyclization using N-bromosuccinimide. The use of less than a stoichiometric amount of the TCO was sufficient to inhibit non-catalyzed reactions, and mechanistic studies using the TCO revealed that in situ-generated Br2 provides non-catalyzed reaction pathways based on a chain mechanism. The TCO is useful as an additive for improving enantioselectivity and regioselectivity in catalytic reactions. Cooperative systems using the TCO with selective catalysts offer an alternative strategy for optimizing catalyst-controlled selectivity during bromination. Moreover, it also served as an indicator of Br2 involved in catalytic reaction pathways; thus, the TCO was useful as a probe for mechanistic investigations into the involvement of Br2 in bromination reactions of interest. - Organocatalytic Access to Tetrasubstituted Chiral Carbons Integrating Functional Groups
Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
CHEMICAL RECORD, WILEY-V C H VERLAG GMBH, 2022年09月
英語, 研究論文(学術雑誌), Three-dimensional organic structures containing sp(3) carbons bearing four non-hydrogen substituents can provide drug-like molecules. Although such complex structures are challenging targets in synthetic organic chemistry, efficient synthetic approaches will open a new chemical space for pharmaceutical candidates. This review provides an account of our recent achievements in developing organocatalytic approaches to attractive molecular platforms based on optically active sp(3) carbons integrating four different functional groups. These methodologies include asymmetric cycloetherification and cyanation of multifunctional ketones, both of which take advantage of the mild characteristics of organocatalytic activation. Enzyme-like but non-enzymatic organocatalytic systems can be used to precisely manufacture molecules containing complex chiral structures without substrate specificity problems. In addition, these catalytic systems control not only stereoselectivity but also site-selectivity and do not induce side reactions even from substrates with rich functionality. - 【計画的セレンディピティが医学・創薬を革新する!】有機触媒探索からの計画的セレンディピティ
生長 幸之助, 浅野 圭佑, 上田 善弘
医学のあゆみ, 282, 9, 826, 828, 医歯薬出版(株), 2022年08月
日本語, "第3の触媒"ともよばれる有機触媒は、医薬品をはじめとする高付加価値物質の持続的生産プロセスの確立に多大な貢献を果たし、2021年のノーベル化学賞が授与された研究領域である。一方で、さらなる高次機能の要請や研究コストの肥大化を背景に、探索効率の飛躍的向上をもたらす新たな発想が求められてもいる。本稿では、医薬探索との共通項・差異に着目したうえで技術転用していく発想から、有機触媒探索においても探索範囲の拡大と評価の高速化を達成しうる事例を取り上げる。このような探索法は、予想外の低確率発生事象を意図的に見出していく"計画的セレンディピティ"を体現するための重要基盤となる。有機触媒探索から"計画的セレンディピティ"が達成されることでひらかれる未来はどのようなものか、ということにも触れてみたい。(著者抄録) - Non-enzymatic catalytic asymmetric cyanation of acylsilanes
Tagui Nagano, Akira Matsumoto, Ryotaro Yoshizaki, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
COMMUNICATIONS CHEMISTRY, 5, 1, NATURE PORTFOLIO, 2022年03月
英語, 研究論文(学術雑誌), Catalytic asymmetric cyanation of ketones is a straightforward method to construct tetrasubstituted chiral carbon centers, but for acylsilanes this method has been limited to enzymatic approaches. Here, non-enzymatic catalytic asymmetric cyanation of acylsilanes is accomplished using a chiral Lewis base as an enantioselective catalyst.The asymmetric cyanation of acylsilanes affords densely functionalized tetrasubstituted chiral carbon centers bearing silyl, cyano, and hydroxy groups, which are of particular interest in synthetic and medicinal chemistry. However, this method has been limited to a few enzymatic approaches, which employ only one substrate because of substrate specificity. Here we show the non-enzymatic catalytic asymmetric cyanation of acylsilanes using a chiral Lewis base as an enantioselective catalyst, trimethylsilyl cyanide as a cyanating reagent, and isopropyl alcohol as an additive to drive catalyst turnover. High enantio- and site-selectivities are achieved in a catalytic manner, and a variety of functional groups are installed in optically active acylsilane cyanohydrins, thus overcoming the limitations imposed by substrate specificity in conventional enzymatic methods. A handle for the synthetic application of the products is also established through the development of a catalyst for protecting acylsilane cyanohydrins, which are unstable and difficult to protect alcohols. - Catalytic asymmetric cycloetherification via intramolecular oxy-Michael addition of enols
Ryuichi Murata, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
TETRAHEDRON, 97, 132381, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2021年09月
英語, 研究論文(学術雑誌), Carbonyl compounds employed as carbon nucleophiles have played a dominant role in synthetic organic chemistry; however, there is very limited use of these compounds as oxygen nucleophiles. In particular, there are only a few reports on the oxy-Michael addition of the enol forms of carbonyl nucleophiles. In this study, we present the asymmetric cycloetherification of enols, which are generated in situ from enone-bearing ketones, using chiral bifunctional organocatalysts bearing amino and squaramide groups. This transformation chemo-and enantioselectively afforded dihydropyran derivatives, which are the core structures of building blocks for synthesizing glycans. (c) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved. - Multipoint Recognition of Molecular Conformations with Organocatalysts for Asymmetric Synthetic Reactions
Keisuke Asano
BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 94, 2, 694, 712, CHEMICAL SOC JAPAN, 2021年02月
英語, Organocatalysts activate substrates through mild noncovalent and covalent interactions, and their cooperative actions at multiple catalytic sites are essential even in intrinsically rapid organic reactions such as intramolecular cyclizations. The enzyme-like catalytic system is effective for recognizing specific molecular conformations of substrates, which continually change under reaction conditions, through multipoint interactions, thereby leading to high stereoselectivity. On the basis of this concept, we developed a range of organocatalytic asymmetric synthetic reactions, which are challenging using other categories of catalysts. The proposed catalysis was applied to various manners of asymmetric induction including those accompanied by not only facial selectivity but also by kinetic resolution (KR), dynamic kinetic resolution (DKR), desymmetrization, and dynamic kinetic asymmetric transformation (DYKAT). They enabled various asymmetric transformations through intramolecular hetero-Michael addition, construction of axial chirality, and alpha,beta-unsaturated acylammonium catalysis, which advanced the methods for asymmetric heterocycle synthesis, construction of tetrasubstituted chiral carbons, enantioselective synthesis of axially chiral compounds, and asymmetric library synthesis of pharmaceutically potential compounds. This study also expanded the chemistry of bifunctional organocatalysis. This review provides a comprehensive account of our achievements regarding multipoint recognition of molecular conformations with organocatalysts for asymmetric synthetic reactions. - trans-Cyclooctenes as Chiral Ligands in Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Additions
Tagui Nagano, Shunsuke Einaru, Kenta Shitamichi, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, 2020, 46, 7131, 7133, WILEY-V C H VERLAG GMBH, 2020年12月
英語, 研究論文(学術雑誌), trans-Cyclooctenes serve as asymmetric ligands for the rhodium-catalyzed 1,4-additions of organotin reagents to enones. We demonstrate, for the first time, that these chiral olefins can provide efficient coordination spheres for asymmetric metal catalysis. As the asymmetric environment around the reaction site is constructed by thetrans-cyclooctene framework, the introduction of a substituent at the allylic position further improves enantioselectivity to 93 %ee. These findings provide new chiral framework designs for the asymmetric ligands of metal catalysts. - Desymmetrization of gem-diols via water-assisted organocatalytic enantio- and diastereoselective cycloetherification
Ryuichi Murata, Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
CHEMICAL COMMUNICATIONS, 56, 82, 12335, 12338, ROYAL SOC CHEMISTRY, 2020年10月
英語, 研究論文(学術雑誌), The first desymmetrization of gem-diols forming chiral hemiketal carbons was accomplished via organocatalytic enantio- and diastereoselective cycloetherification, which afforded optically active tetrahydropyrans containing a chiral hemiketal carbon and tetra-substituted stereocenters bearing synthetically versatile fluorinated groups. The desymmetrization of silanediols was also demonstrated as an asymmetric route to chiral silicon centers. - Enantio- and Diastereoselective Construction of Contiguous Tetrasubstituted Chiral Carbons in Organocatalytic Oxadecalin Synthesis
Yuuki Wada, Ryuichi Murata, Yuki Fujii, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
Organic Letters, American Chemical Society (ACS), 2020年06月03日, [査読有り], [責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Enantioselective bromination of axially chiral cyanoarenes in the presence of bifunctional organocatalysts
Yuuki Wada, Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
RSC Advances, 2019, 9, 31654–31658., 9, 54, 31654, 31658, Royal Society of Chemistry (RSC), 2019年10月, [査読有り], [責任著者]
英語, 研究論文(学術雑誌),Enantioselective bromination of axially chiral cyanoarenes bearing high intrinsic rotational barriers
via dynamic kinetic resolution using bifunctional organocatalysts is reported. - Asymmetric syn-1,3-dioxane construction via kinetic resolution of secondary alcohols using chiral phosphoric acid catalysts
Matsumoto, A, Asano, K, Matsubara, S
Asian Journal of Organic Chemistry, 2019, 8, 814–818., 2019年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Organocatalytic enantio- and diastereoselective construction of syn-1,3-diol motifs via dynamic kinetic resolution of in situ generated chiral cyanohydrins
Matsumoto, A, Asano, K, Matsubara, S
Organic Letters, 2019, 21, 2688–2692., 2019年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Asymmetric cycloetherification of in situ generated cyanohydrins through the concomitant construction of three chiral carbon centers
Kurimoto, Y, Nasu, T, Fujii, Y, Asano, K, Matsubara, S
Organic Letters, 2019, 21, 2156–2160., 2019年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Kinetic resolution of acylsilane cyanohydrins via organocatalytic cycloetherification
Matsumoto, A, Asano, K, Matsubara, S
Chemistry—An Asian Journal, 2019, 14, 116–120., 2018年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - trans-Cyclooctenes as halolactonization catalysts
Einaru, S, Shitamichi, K, Nagano, T, Matsumoto, A, Asano, K, Matsubara, S
Angewandte Chemie International Edition, 2018, 57, 13863–13867., 2018年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Asymmetric cycloetherification by bifunctional organocatalyst
Asano, K, Matsubara, S
Synthesis, 2018, 50, 4243–4253., 2018年06月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Catalytic approaches to optically active 1,5-benzothiazepines
Asano, K, Matsubara, S
ACS Catalysis, 2018, 8, 6273–6282., 2018年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Organocatalytic Enantio- and Diastereoselective Cycloetherification via Dynamic Kinetic Resolution of Chiral Cyanohydrins
Naoki Yoneda, Yuki Fuji, Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
SYNTHESIS-STUTTGART, 50, 5, A33, A35, GEORG THIEME VERLAG KG, 2018年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - 生物活性複素環の迅速不斉ライブラリー合成
浅野 圭佑
上原記念生命科学財団研究報告集, 32, 6p, 上原記念生命科学財団, 2018年, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Organocatalytic enantio- and diastereoselective cycloetherification via dynamic kinetic resolution of chiral cyanohydrins
Naoki Yoneda, Yuki Fujii, Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
NATURE COMMUNICATIONS, 8, NATURE PUBLISHING GROUP, 2017年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Enantioselective approaches to synthesize six-membered oxacycles with multiple stereogenic centres are in high demand to enable the discovery of new therapeutic agents. Here we present a concise organocatalytic cycloetherification for the highly enantio-and diastereoselective synthesis of tetrahydropyrans involving simultaneous construction of two chiral centres, one of which is fully substituted. This method involves dynamic kinetic resolution of reversibly generated chiral cyanohydrins. A chiral bifunctional organocatalyst selectively recognizes a specific chair-like conformation of the intermediate, in which the small steric effect of the linear cyano group as well as its anomeric effect play important roles in controlling stereoselectivity. The products offer additional utility as synthetic intermediates because the cyano group can be further transformed into a variety of important functional groups. This strategy provides a platform to design efficient approaches to obtain a wide range of optically active tetrahydropyrans, which are otherwise synthetically challenging materials. - Asymmetric net cycloaddition for access to diverse substituted 1,5-benzothiazepines
Fukata, Y, Yao, K, Miyaji, R, Asano, K, Matsubara, S
The Journal of Organic Chemmistry, 2017, 82, 12655–12668., 2017年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌) - Bifunctional organocatalysts for the asymmetric synthesis of axially chiral benzamides
Ryota Miyaji, Yuuki Wada, Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
BEILSTEIN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, 13, 1518, 1523, BEILSTEIN-INSTITUT, 2017年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Bifunctional organocatalysts bearing amino and urea functional groups in a chiral molecular skeleton were applied to the enantioselective synthesis of axially chiral benzamides via aromatic electrophilic bromination. The results demonstrate the versatility of bifunctional organocatalysts for the enantioselective construction of axially chiral compounds. Moderate to good enantioselectivities were afforded with a range of benzamide substrates. Mechanistic investigations were also carried out. - Induction of Axial Chirality in 8-Arylquinolines through Halogenation Reactions Using Bifunctional Organocatalysts
Ryota Miyaji, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, 23, 42, 9996, 10000, WILEY-V C H VERLAG GMBH, 2017年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), The enantioselective syntheses of axially chiral heterobiaryls were accomplished through the aromatic electrophilic halogenation of 3-(quinolin-8-yl)phenols with bifunctional organocatalysts that control the molecular conformations during successive halogenations. Axially chiral quinoline derivatives, which have rarely been synthesized in an enantioselective catalytic manner, were afforded in moderate-to-good enantioselectivities through bromination, and an analogous protocol also enabled enantioselective iodination. In addition, this catalytic reaction, which allows enantioselective control through the use of mono-ortho-substituted substrates, allowed the asymmetric synthesis of 8-arylquinoline derivatives bearing two different halogen groups in high enantioselectivities. - 穏和な有機触媒がもたらす精密不斉合成
浅野 圭佑
有機合成化学協会誌, 2016, 74, 1194–1205., 74, 12, 1194, 1205, SOC SYNTHETIC ORGANIC CHEM JPN, 2016年12月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), Organocatalysts utilize various molecular interactions for catalysis. However, molecular interactions for organocatalysis are in general not as strong as those for metal-catalysis. Thus, because of this character, multiple activations are often necessary to catalyze a reaction, however, in other words, it enables the use of multipoint interactions in the transition state of a catalytic reaction, thereby leading to high stereoselectivity, even if it is a very rapid reaction. On the basis of this concept, we developed asymmetric reactions affording various heterocycles via organocatalytic hetero-Michael additions and the applied synthetic transformations. In order to accomplish high enantioselectivity, we designed reactions utilizing different activation manners by organocatalysts depending on the substrate type; it is a key to utilize simultaneous multipoint interactions between a catalyst and a substrate. - Asymmetric Cycloetherification via the Kinetic Resolution of Alcohols Using Chiral Phosphoric Acid Catalysts
Naoki Yoneda, Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
CHEMISTRY LETTERS, 45, 11, 1300, 1303, CHEMICAL SOC JAPAN, 2016年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), In this study, novel asymmetric cycloetherification via the kinetic resolution of secondary or tertiary alcohols using chiral phosphoric acid catalysts was developed, affording tetrahydropyrans (THPs) with two stereogenic centers. The cyclization of the recovered optically active alcohols afforded other stereoisomers of THPs. These protocols offer efficient synthetic routes to various optically active THP derivatives, which are important structures found in a range of biologically active agents. - 有機分子触媒による分子内不斉オキシマイケル付加反応を利用した光学活性ポリケチド合成法の開発
浅野 圭佑
旭硝子財団助成研究成果報告 Reports of research assisted by the Asahi Glass Foundation, 1, 8, 旭硝子財団, 2016年01月, [査読有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Asymmetric Synthesis of Spiroketals with Aminothiourea Catalysts
Naoki Yoneda, Yukihiro Fukata, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 54, 51, 15497, 15500, WILEY-V C H VERLAG GMBH, 2015年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Chiral spiroketal skeletons are found as core structures in a range of bioactive compounds. These natural compounds and their analogues have attracted much attention in the field of drug discovery. However, methods for their enantioselective construction are limited, and easily available optically active spiroketals are rare. We demonstrate a novel catalytic asymmetric synthesis of spiroketal compounds that proceeds through an intramolecular hemiacetalization/oxy-Michael addition cascade mediated by a bifunctional aminothiourea catalyst. This results in spiroketal structures through the relay formation of contiguous oxacycles, in which multi-point recognition by the catalyst through hydrogen bonding imparts high enantioselectivity. This method offers facile access to spiroketal frameworks bearing an alkyl group at the 2-position, which are prevalent in insect pheromones. Optically active (2S,5S)-chalcogran, a pheromone of the six-spined spruce bark beetle, and an azide derivative could be readily synthesized from the bicyclic reaction product. - 穏やかな触媒がもたらす精密有機合成
浅野 圭佑
化学と工業, 2015, 68, 832–833., 2015年09月, [査読有り], [招待有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Diastereoselective reduction of β-(1,3-dioxan-4-yl)ketones
Matsumoto, A, Asano, K, Matsubara, S
Synlett, 2015, 26, 1872–1874., 26, 13, 1872, 1874, GEORG THIEME VERLAG KG, 2015年08月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Stereoselective reduction of beta-(1,3-dioxan-4-yl) ketones is an important step in the efficient synthesis of chiral 1,3-polyols, a typical structure of polyketides. In this study, we carried out investigations to optimize the conditions for diastereoselective reduction. - Bifunctional organocatalysts for the enantioselective synthesis of axially chiral isoquinoline n -oxides
Ryota Miyaji, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
Journal of the American Chemical Society, 137, 21, 6766, 6769, American Chemical Society, 2015年06月03日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Bifunctional catalysts bearing amino and urea functional groups have been applied for a novel, highly enantioselective synthesis of axially chiral isoquinoline N-oxides, which are promising chiral ligands or organocatalysts in organic synthesis. This is the first example of highly enantioselective synthesis of axially chiral biaryls by bifunctional organocatalysts. Good-to-excellent enantioselectivities were obtained with a range of substrates. - Facile net cycloaddition approach to optically active 1,5‑benzothiazepines
Fukata, Y, Asano, K, Matsubara, S
Journal of the American Chemical Society, 2015, 137, 5320–5323., 137, 16, 5320, 5323, AMER CHEMICAL SOC, 2015年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), The 1,5-benzothiazepine moiety is well-known as a versatile pharmacophore, and its derivatives are expected to have antagonism against numerous diseases. Thus, it is desirable to develop a synthetic route that enables facile enantioselective preparation of a wide range of such derivatives. Although the cycloaddition approach could be considered a possible route to these compounds, to date, there has been no precedent of such a protocol. We therefore present the first example of a highly enantioselective net [4 + 3] cycloaddition to afford 1,5-benzothiazepines by utilizing alpha,beta-unsaturated acylammonium intermediates generated by chiral isothiourea catalysts, which undergo two sequential chemoselective nucleophilic attacks by 2-aminothiophenols. This protocol provided cycloadducts in extremely high regioselectivity, with a good-to-excellent stereoselectivity being achieved regardless of the steric and electronic properties of the substrates. This method therefore offers promising synthetic routes for the construction of a library of optically active 1,5-benzothiazepines for assay evaluation. - A chiral phosphoric acid catalyst for asymmetric construction of 1,3-dioxanes
Akira Matsumoto, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
CHEMICAL COMMUNICATIONS, 51, 58, 11693, 11696, ROYAL SOC CHEMISTRY, 2015年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A novel method of enantioselective 1,3-dioxane construction via a hemiacetalization/intramolecular oxy-Michael addition cascade by a chiral phosphoric acid catalyst was developed. The product was successfully transformed into an optically active 1,3-polyol motif, indicating that the proposed reaction can provide useful chiral building blocks for the de novo synthesis of polyketides. - Asymmetric oxy-Michael addition to γ-hydroxy-α,β-unsaturated carbonyls using formaldehyde as an oxygen-centered nucleophile
Yoneda, N, Hotta, A, Asano, K, Matsubara, S
Organic Letters, 2014, 16, 6264–6266., 16, 23, 6264, 6266, AMER CHEMICAL SOC, 2014年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Formaldehyde was utilized as an oxygen-centered nucleophile in an asymmetric oxy-Michael addition to gamma-hydroxy-alpha,beta-unsaturated carbonyl compounds using bifunctional organocatalysts through hemiacetal intermediates. The cyclic acetal product could be further transformed into beta-hydroxycarbonyl compounds, useful synthetic intermediates leading to various important target molecules. As such, this method is an example of a novel formal asymmetric hydration of alpha,beta-unsaturated carbonyl compounds. - フッ素原子一つで選択性が変わる—新しい合成補助基の提案
浅野 圭佑
化学, 2014, 69 (9), 64–65., 2014年09月, [査読有り], [招待有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌) - Asymmetric isomerization of ω‑hydroxy-α,β-unsaturated thioesters into β‑mercaptolactones by a bifunctional aminothiourea catalyst
Fukata, Y, Okamura, T, Asano, K, Matsubara, S
Organic Letters, 2014, 16, 2184–2187., 16, 8, 2184, 2187, AMER CHEMICAL SOC, 2014年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), We present a novel methodology for the asymmetric synthesis of beta-mercaptolactones via isomerization of cohydroxy-alpha,beta-unsaturated thioesters by means of a bifunctional aminothiourea catalyst. The catalyst interacts with the substrate through the cooperative action of both a covalent bond at the amino group and noncovalent bonding at the thiourea group. The potential for an enantiodivergent synthesis could also be demonstrated by carrying out the reaction in a different solvent system. - 有機分子触媒による軸不斉化合物のエナンチオ選択的合成 (Review de Debut)
浅野 圭佑
有機合成化学協会誌, 2014, 72, 185–186., 72, 2, 185, 186, SOC SYNTHETIC ORGANIC CHEM JPN, 2014年02月, [査読有り], [招待有り]
日本語, 研究論文(学術雑誌), Several enantioselective syntheses of axially chiral compounds have been recently accomplished by means of various organocatalysts. The strategies reported thus far can be classified into three manners including atroposelective formation of chiral axis, dynamic kinetic resolution, and desymmetrization. These organocatalytic methods opened new avenues for the construction of axial chirality, thereby leading to the synthesis of axially chiral compounds which have been synthetically challenging through conventional methods. - Asymmetric chroman synthesis via an intramolecular oxy-Michael addition by bifunctional organocatalysts
Ryota Miyaji, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, 12, 1, 119, 122, ROYAL SOC CHEMISTRY, 2014年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Cinchona-alkaloid-urea-based bifunctional organocatalysts facilitate the catalytic asymmetric synthesis of chroman derivatives via an intramolecular oxy-Michael addition reaction. Phenol derivatives bearing an easily available (E)-alpha,beta-unsaturated ketone or a thioester moiety are useful substrates for the title transformation. This method represents a facile synthesis of various optically active 2-substituted chromans in high yield. - Procedure-controlled enantioselectivity switch in organocatalytic 2-oxazolidinone synthesis
Yukihiro Fukata, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
Journal of the American Chemical Society, 135, 33, 12160, 12163, 2013年08月21日, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), In a novel organocatalytic formal [3 + 2] cycloaddition to afford chiral 2-oxazolidinones, an enantioselectivity switch could be induced by changing the manner of addition of the reactants, even when the reaction components (cinchona-alkaloid-derived aminothiourea catalyst, substrates, and solvent) were the same. © 2013 American Chemical Society. - Asymmetric Indoline Synthesis via Intramolecular Aza-Michael Addition Mediated by Bifunctional Organocatalysts
Ryota Miyaji, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
ORGANIC LETTERS, 15, 14, 3658, 3661, AMER CHEMICAL SOC, 2013年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A novel method for the asymmetric synthesis of 2-substituted indolines, employing bifunctional amino(thio)urea catalysts, was developed. The reaction proceeded via an intramolecular aza-Michael addition mediated by activation through hydrogen bonding. The catalytic process was shown to be highly versatile and applicable to a wide range of substrates due to the flexible catalytic mechanism utilizing a noncovalent interaction. - Pauson-Khand Reactions in a Photochemical Flow Microreactor
Keisuke Asano, Yuki Uesugi, Jun-ichi Yoshida
ORGANIC LETTERS, 15, 10, 2398, 2401, AMER CHEMICAL SOC, 2013年05月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Pauson-Khand reactions were achieved at ambient temperature without any additive using a photochemical flow microreactor. The efficiency of the reaction was better than that in a conventional batch reactor, and the reaction could be operated continuously for 1 h. - Asymmetric Synthesis of 1,3-Oxazolidines via Intramolecular Aza-Michael Addition by Bifunctional Organocatalysts
Yukihiro Fukata, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
CHEMISTRY LETTERS, 42, 4, 355, 357, CHEMICAL SOC JAPAN, 2013年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A novel synthetic route to optically active 1,3-oxazolidines via formal [3 + 2] cycloaddition in the presence of cinchona-alkaloid-thiourea-based bifunctional organocatalysts is reported. This protocol gives easy access to a wide range of chiral 1,3-oxazolidines. In addition, the results show that bifunctional organocatalysts can effect the intramolecular aza-Michael addition, leading to the asymmetric synthesis of nitrogen-containing heterocycles. - Asymmetric cycloetherifications by bifunctional aminothiourea catalysts: The importance of hydrogen bonding
Yukihiro Fukata, Ryota Miyaji, Takaaki Okamura, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
Synthesis (Germany), 45, 12, 1627, 1634, 2013年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Chiral oxacyclic frameworks are prevalent in many natural products and bioactive compounds. In addition, a number of them are important synthetic intermediates. Thus, the synthesis of such structures is a significant goal in the field of organic chemistry. However, the development of catalytic asymmetric cycloetherification for the straightforward synthesis of these compounds remains a challenge. In this study, we propose the use of aminothiourea catalysis as an effective way to accomplish such a challenge. The asymmetric synthesis of chiral oxygen heterocycles, including tetrahydrofurans, tetrahydropyrans, and 1,3-dioxolanes, is demonstrated herein using intramolecular oxy-Michael addition mediated by bifunctional aminothiourea catalysts. © Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York. - Asymmetric Synthesis of 1,3-Dioxolanes by Organocatalytic Formal [3+2] Cycloaddition via Hemiacetal Intermediates
Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
ORGANIC LETTERS, 14, 6, 1620, 1623, AMER CHEMICAL SOC, 2012年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A novel asymmetric formal [3 + 2] cycloaddition reaction for the synthesis of 1,3-dioxolanes using cinchona-alkaloid-thiourea-based bifunctional organocatalysts is reported. The reaction proceeds via the formation of hemiacetal intermediates between gamma-hydroxy-alpha,beta-unsaturated ketones and aldehydes. - Organocatalytic asymmetric oxy-Michael addition to a γ-hydroxy- α,β-unsaturated thioester via hemiacetal intermediates
Okamura, T, Asano, K, Matsubara, S
Chemical Communications, 2012, 48, 5076–5078., 48, 42, 5076, 5078, ROYAL SOC CHEMISTRY, 2012年, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), We report an asymmetric oxy-Michael addition to a gamma-hydroxya, alpha,beta-unsaturated thioester via hemiacetal intermediates in the presence of Cinchona-alkaloid-thiourea-based bifunctional organo-catalysts. This method provides a novel enantioselective route to beta-hydroxy carboxyl compounds, which in turn can be used to synthesize valuable chiral building blocks. - Asymmetric Catalytic Cycloetherification Mediated by Bifunctional Organocatalysts
Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 133, 42, 16711, 16713, AMER CHEMICAL SOC, 2011年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Oxacyclic structures such as tetrahydrofuran (THF) rings are commonly found in many bioactive compounds, and this has led to several efforts toward their stereoselective syntheses. However, the process of catalytic asymmetric cycloetherification for their straightforward synthesis has remained a challenge. In this study, we demonstrate a novel asymmetric synthesis method for THF via the catalytic cycloetherification of epsilon-hydroxy-alpha,beta-unsaturated ketones mediated by cinchona-alkaloid-thiourea-based bifunctional organocatalysts. This catalytic process represents a highly practical cycloetherification method that provides excellent enantioselectivities, even with low catalyst loadings at ambient temperature. - Effects of a Flexible Alkyl Chain on an Imidazole Ligand for Copper-Catalyzed Mannich Reactions of Terminal Alkynes
Takaaki Okamura, Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
SYNLETT, 20, 3053, 3056, GEORG THIEME VERLAG KG, 2010年12月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Copper-catalyzed Mannich reactions of terminal alkynes and secondary amines with aqueous formaldehyde can be accelerated by the use of a catalytic amount of an imidazole ligand carrying a long alkyl chain. The alkyl chain shows an efficient steric effect and helps the reaction. This imidazole ligand is efficient for various substrates, including even bulky alkynes. - Effects of a Flexible Alkyl Chain on a Ligand for CuAAC Reaction
Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
ORGANIC LETTERS, 12, 21, 4988, 4991, AMER CHEMICAL SOC, 2010年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Imidazole derivatives substituted by a normal alkyl group are shown to be efficient as a ligand for the copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) reaction. An alkyl chain on the imidazole ligands shows an efficient steric effect and benefits the reaction. Such functionalities of an alkyl chain allow a rapid CuAAC reaction of even a bulky alkyne, which has been difficult to perform under conventional conditions. - DESIGN OF REACTION MEDIA FOR NUCLEOPHILIC SUBSTITUTION REACTIONS BY USING A CATALYTIC AMOUNT OF AN AMPHIPHILIC IMIDAZOLIUM SALT IN WATER
Keisuke Asano, Seijiro Matsubara
HETEROCYCLES, 80, 2, 989, 1002, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2010年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), Molecules of an amphiphilic imidazolium salt assemble in water to form a hydrophobic membrane including an interface consisting of ammonium species. Such an interface works as a reaction medium like an ionic liquid. We used the medium for nucleophilic substitution reactions between alkyl halides and anionic nucleophiles. This procedure allowed the reactions to proceed efficiently in water without any organic solvent. - Morita–Baylis–Hillman reaction on water without organic solvent, assisted by a 'catalytic' amount of amphiphilic imidazole derivatives
Asano, K, Matsubara, S
Synthesis, 2009, 3219–3226., 19, 3219, 3226, GEORG THIEME VERLAG KG, 2009年10月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A Morita-Baylis-Hillman (MBH) reaction using water as a solvent without any organic solvent call be performed by using ail amphiphilic N-alkylimidazole. This reaction is accelerated by the addition of water and is the first example of a 'catalytic' MBH reaction Without organic solvent in the presence of water. - Amphiphilic organocatalyst for Schotten–Baumann-type tosylation of alcohols under organic solvent free condition
Asano, K, Matsubara, S
Organic Letters, 2009, 11, 1757–1759., 11, 8, 1757, 1759, AMER CHEMICAL SOC, 2009年04月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A Tosylation of primary alcohol with tosyl chloride was performed effectively with an N-hexadecylimidazole catalyst in water containing K2CO3aggregation of the catalyst carrying a hydrophobic methylene chain worked as a substitute for organic solvent. - Stereoselective Preparation of 3-Alkanoylprop-2-en-1-ol Derivatives
Mutsumi Sada, Shizue Ueno, Keisuke Asano, Kenichi Nomura, Seijiro Matsubara
SYNLETT, 5, 724, 726, GEORG THIEME VERLAG KG, 2009年03月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), 3-Alkanoylprop-2-en-1-ol derivatives were prepared stereoselectively by ring-opening reaction of beta,gamma-epoxyketone with amines. - N-alkylimidazole as amphiphilic organocatalyst: 'Catalytic' Morita–Baylis–Hillman reaction on water without organic solvent
Asano, K, Matsubara, S
Synlett, 2009, 35–38., 1, 35, 38, GEORG THIEME VERLAG KG, 2009年01月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), In the presence of water, a Morita-Baylis-Hillman reaction between methyl vinyl ketone and various aldehydes was performed with a catalytic amount of an imidazole carrying a hydrophobic group. - Diastereoselective nucleophilic cyclopropanation of 1,2-diketones and α-ketoimines with bis(iodozincio)methane
Nomura, K, Asano, K, Kurahashi, T, Matsubara, S
Heterocycles, 2008, 76, 1381–1399., 76, 2, 1381, 1399, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2008年11月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A reaction of 1,2-diketones and alpha-ketoimines with bis(iodozincio)methane gave cyclopropan-1,2-diol and 2-aminocyclopropanol respectively via nucleophilic [2+1]cycloaddition. The reaction proceeded via a sequential nucleophilic attack of the dizinc reagent to vicinal two carbonyl group. The reaction showed high diastereoselectivity to give cis-isomer via a face-to-face coordination between the substrate and bis(iodozincio)methane. - C–H bond activation by water on a palladium or platinum metal surface
Matsubara, S, Asano, K, Kajita, Y, Yamamoto, M
Synthesis, 2007, 2055–2059., 13, 2055, 2059, GEORG THIEME VERLAG KG, 2007年07月, [査読有り]
英語, 研究論文(学術雑誌), A water molecule is partially cleaved on a palladium or platinum metal surface under hydrothermal conditions to form an active platinum species. The species is effective for C-H bond functionalization which can be applied for H/D-exchange reactions, CC bond-forming reactions, and C-N bond-forming reactions.
講演・口頭発表等
- 触媒・反応ツールの開発が拓く臭素化の科学
浅野 圭佑
若手研究者のための有機化学札幌セミナー, 2024年10月31日, 有機合成化学協会 北海道支部, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
北海道大学 薬学部, [招待講演] - Photocatalytic Bromination for Biomolecular Labeling
Keisuke Asano
International Symposium of Institute for Catalysis 2024: Sustainable synthesis by use of efficient catalyst, 2024年07月29日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 選択的触媒反応空間を拡張する反応ツールの創製
浅野 圭佑
山口大学 講演会, 2024年06月18日, Host: 川本 拓治 准教授, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
山口大学 常盤キャンパス, [招待講演] - 選択的触媒反応空間を拡張する反応ツールの創製
浅野 圭佑
学際統合物質科学研究機構(IRCCS) 成果報告会・産学ワークショップ, 2024年01月30日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
2024年01月30日 - 2024年01月31日, [招待講演] - オレフィンを利用した二官能性有機触媒
浅野 圭佑
第15回 有機触媒シンポジウム, 2022年11月30日, 有機触媒研究会・日本学術振興会産学協力研究委員会『分子性触媒による高度分子変換技術』第194委員会, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
2022年11月30日 - 2022年12月01日, [招待講演] - 有機触媒の速度論を活かした反応制御
浅野 圭佑
第5回 有機化学学生ウェビナー, 2022年09月04日, 有機化学学生ウェビナー, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
日本国, [招待講演] - 有機触媒に特有の速度論を活かした精密有機合成反応
浅野 圭佑
第440回 触媒科学研究所コロキウム, 2022年07月22日, 北海道大学 触媒科学研究所, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 炭素–炭素二重結合の有機触媒機能開拓
浅野 圭佑
第24回 ケムステVシンポ「次世代有機触媒」, 2022年01月13日, Chem-Station, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - Organocatalytic Access to Tetrasubstituted Chiral Carbons Integrating Functional Groups
Keisuke Asano
PACIFICHEM 2021, 2021年12月18日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 多点活性化有機触媒による選択的反応
浅野 圭佑
第1回 若手重水素研究会, 2021年09月10日, 学術変革領域研究(B)「重水素学」, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 有機触媒による官能基集積型四置換不斉炭素の構築
浅野 圭佑
第13回 有機触媒シンポジウム, 2020年12月17日, 有機触媒研究会・日本学術振興会産学協力研究委員会『分子性触媒による高度分子変換技術』第194委員会, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 有機触媒ならではのモノづくり
浅野 圭佑
ふれデミックカフェ@KRP with京大オリジナル Vol. 4, 2020年11月27日, 京都リサーチパーク, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 有機触媒が拓く不斉反応スペース
浅野 圭佑
京都大学大学院 工学研究科 材料化学特論第一 2020, 2020年07月28日, 京都大学大学院 工学研究科, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - Organocatalytic Enantio- and Diastereoselective Cycloetherification of Chiral Cyanohydrins
Keisuke Asano
The 2nd Japanese-Sino Symposium on Catalysis for Precision Synthesis, 2019年12月07日, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Area, MEXT, Japan "Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions", 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演], [国際会議] - 触媒活性部位の特徴を活かした有機触媒反応開発
浅野 圭佑
日本化学会 生産技術・製品開発ディビジョン & 京都大学 化学研究所 共催 若手講演会 2019, 2019年07月30日, 日本化学会 生産技術・製品開発ディビジョン, 京都大学 化学研究所, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演], [国内会議] - Design of Organic Bases for Enantioselective Catalysis
Keisuke Asano
The 99th CSJ Annual Meeting, Asian International Symposium - Organic and Green Chemistry -, 2019年03月18日, The Chemical Society of Japan, 英語, 口頭発表(招待・特別)
甲南大学 岡本キャンパス, [招待講演], [国際会議] - 有機触媒を利用した分子配座の多点認識に基づく不斉合成反応
浅野 圭佑
日本化学会第99春季年会 進歩賞受賞講演, 2019年03月16日, 日本化学会, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
甲南大学 岡本キャンパス, [招待講演] - 有機触媒による分子配座の認識に基づく不斉合成
浅野 圭佑
第2回 有機若手ワークショップ, 2017年11月30日, 京都大学 理学部, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演], [国内会議] - Mild Activations in Organocatalysis for Enantioselective Transformations
Keisuke Asano
International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2017 (ISPAC 2017), Ho Chi Minh City, Vietnam, 2017年06月10日, the Chemical Society of Vietnam (CSV), Institut Kimia Malaysia (IKM), Asia Chem Corporation (ACC), the Foundation for Interaction between Science and Technology (FIST) Japan, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演], [国際会議] - 有機触媒から学ぶ触媒の化学
浅野 圭佑
第1回 ACE meeting, 2016年11月26日, ACE, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
京都大学 宇治キャンパス, [招待講演], [国内会議] - 有機触媒から学ぶ触媒の化学
浅野 圭佑
静岡大学 研究講演会 兼 第3回G研セミナー, 2016年05月13日, Host: 間瀬 暢之 教授, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
静岡大学 浜松キャンパス, [招待講演] - 有機触媒の穏和な活性化を利用した不斉合成
浅野 圭佑
日本化学会第96春季年会 コラボレーション企画「未来を創る有機分子触媒」, 2016年03月26日, 研究開発専門委員会「有機分子触媒による高度分子変換技術」(共催:日本化学会, 新学術領域研究・総括班「有機分子触媒による未来型分子変換」), 日本語, 口頭発表(招待・特別)
同志社大学 京田辺キャンパス, [招待講演], [国際会議] - Asymmetric Synthesis Utilizing Mild Activations by Organocatalysts
Keisuke Asano
Senimar at The University of Texas at Austin, Austin, USA, 2015年12月04日, Host: Prof. Michael J. Krische, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - Asymmetric Synthesis Utilizing Mild Activations by Organocatalysts
Keisuke Asano
Senimar at Massachusetts Institute of Technology, Boston, USA, 2015年12月01日, Host: Prof. Timothy F. Jamison, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - 有機触媒による多点活性化が拓く多彩な不斉複素環合成
浅野 圭佑
日本化学会第95春季年会『第29回若い世代の特別講演会』, 2015年03月27日, 日本化学会, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
日本大学 理工学部船橋キャンパス/薬学部, [招待講演] - 有機触媒による多点活性化が拓く多彩な不斉複素環合成
浅野 圭佑
東京大学 内山研究室セミナー, 2014年09月11日, Host: 内山 真伸 教授, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
東京大学, [招待講演] - 不斉有機分子触媒によるヘテロ原子官能基化
浅野 圭佑
第一回 大阪大学 南方研究室 若手研究者セミナー, 2014年06月07日, Host: 南方 聖司 教授, 武田 洋平 助教, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
大阪大学, [招待講演] - Heteroatom Functionalization by Asymmetric Organocatalysis
Keisuke Asano
Organic Chemistry Senimar at University of California-Irvine, Irvine, USA, 2014年03月19日, Host: Prof. David L. Van Vranken, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - Study on Reactions Using Amphiphilic Imidazole Derivatives
Keisuke Asano
Seminar at Philipps-Universität Marburg, Marburg, Germany, 2009年08月03日, Host: Prof. Reinhard W. Hoffmann, Prof. Ulrich Koert, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演] - ‘Catalytic’ Morita-Baylis-Hillman Reaction on Water Using Organic Catalysts Carrying Hydrophobic Group
Keisuke Asano
Seminar at University of Heidelberg, Heidelberg, Germany, 2008年07月11日, Host: Prof. Motomu Tanaka, 英語, 口頭発表(招待・特別)
[招待講演]
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 糖鎖-タンパク質相互作用を「みる」ための光駆動リレー触媒反応
科学研究費助成事業
2021年08月23日 - 2024年03月31日
浅野 圭佑
独自に開発したシクロオクテン触媒に関するこれまでの実績(ACIE 2018, 57, 13863)を基盤に、シクロオクテン触媒によるチロシンの求電子的ハロゲン化反応を開発した。特に、実験と計算による反応機構解析を通して触媒活性の詳細を理解することで、シクロオクテン触媒の活性が置換基により制御可能なことを見いだし、既に報告したシクロオクテン触媒と比較してもさらに劇的に高活性になった二官能性シクロオクテン触媒を開発した。また、この二官能性シクロオクテン触媒の活性が置換基を保護することで抑制できることも見いだした。そこでこれ利用して、光分解性保護基を付けることで光照射により活性をオフ/オン制御できる光駆動触媒を開発した。本触媒は、本研究で目指している生体分子標識に必要な反応の時空間制御に利用可能である。さらに、触媒開発だけではなく、生理的条件(水系溶媒、反応温度37 ℃)にてバックグランド反応は起こさないが、シクロオクテン触媒存在下では速やかに反応する生体適合ハロゲン化剤も独自に開発した。
これらの研究成果に関しては学会にて既に発表を行った。
日本学術振興会, 学術変革領域研究(B), 京都大学, 21H05076 - 糖鎖ケミカルノックインが拓く膜動態制御
科学研究費助成事業
2021年08月23日 - 2024年03月31日
生長 幸之助, 堀 雄一郎, 真鍋 良幸, 浅野 圭佑, 上田 善弘
日本学術振興会, 学術変革領域研究(B), 21H05073 - 二官能性有機触媒による官能基集積型四置換不斉炭素の構築
科学研究費助成事業
2020年04月01日 - 2023年03月31日
浅野 圭佑
本研究では、申請者がこれまでに確立してきた有機触媒による穏和な活性化法を利用する反応技術を基盤に、中性に近い多点認識型不斉反応場を設計することで、酵素触媒に頼らず高い一般性で官能基集積型四置換炭素を不斉構築する反応の実現を目指している。穏和な水素結合により基質を多点で活性化する二官能性有機触媒やキラル二点Lewis塩基触媒とケイ素がつくる不斉反応場を利用して、触媒による基質の多点認識により高いエナンチオ選択性を実現しながら目的の生成物を高収率で得るための高効率触媒を設計・開発した。
まず、二官能性有機触媒による複素環形成を経由する四置換不斉炭素の構築について研究を進めた。2020年度に開発したシアノヒドリンの動的速度論的分割を伴う環化反応やgem-ジオールの非対称化伴う環化反応により四置換不斉炭素を持つ光学活性テトラヒドロピラン環を構築する反応からさらに展開し、ケトンから系内で生成するエノールが求核剤になる不斉分子内オキシマイケル付加反応も開発した。この生成物は糖類縁体の不斉合成中間体になり、変換により四置換不斉炭素を構築できた。
また、多点認識型触媒による多官能性ケトンの官能基・エナンチオ選択的シアノ化反応の研究もさらに進めた。アシルシラン・オルトキノンモノアセタールの不斉シアノ化反応、およびカルボニル化合物のトリハロメチル化反応を開発した。いずれの触媒系も、様々な官能基を有する基質からでも副反応を起こさず目的の高エナンチオ選択的反応を実現し、官能基集積型四置換不斉炭素の構築につながった。また、アシルシランのシアノ化反応の生成物(アシルシランシアノヒドリン)は不安定なため、導入したシアノ基をさらに変換することが不可能だったが、アシルシランシアノヒドリンを保護する触媒反応を独自に開発し、この問題を解決した。
これらの研究成果に関しては論文および学会にて既に発表を行った。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 京都大学, 20K05491 - 迅速反応の触媒的立体化学制御を実現する触媒システムの構築
科学研究費助成事業
2018年04月01日 - 2021年03月31日
浅野 圭佑
二官能性有機触媒の穏和な活性化を利用することで、迅速な分子内反応において高難度な四置換不斉炭素を含む複数の不斉炭素を一挙に構築する環化手法を確立した。これにより様々な生物活性骨格の短工程構築を実現した。また、有機ハロゲン化物から生成する高反応性カルバニオンの反応を触媒的に不斉制御するための基盤技術として、トランスシクロオクテン誘導体の歪みオレフィンを触媒活性部位として利用した有機触媒や不斉金属触媒配位子を開発した。
日本学術振興会, 若手研究, 京都大学, 18K14214 - 水素結合ネットワークに基づく精密環化反応場の設計
科学研究費助成事業
2018年04月01日 - 2020年03月31日
浅野 圭佑
一度の反応で複数の不斉炭素を一挙に構築しながら複雑な有機骨格をつくり上げる有機合成手法は、機能性分子合成の短工程化に直結するため重要である。特に、高難度な四置換不斉炭素の構築を伴う分子変換は効果的である。我々は、水素結合による穏和な活性化をもたらす触媒活性部位を分子骨格に複数配置した有機触媒を設計することで、触媒による多点活性化に必然性を与え、分子内環化反応に効果的な不斉環境を提供する触媒的手法を開発してきた。本研究では、この手法を発展させ、四置換不斉炭素を含む複数の不斉炭素を持つ複素環化合物を一段階で高立体選択的に合成する触媒反応の開発に取り組んだ。その中で今年度は、以下に述べるような精密環化反応を開発した。また、同様の多点認識型触媒作用を利用した軸不斉構築反応も開発した。
ケトンから可逆的に発生させたシアノヒドリンの動的速度論的分割により、四置換不斉炭素を構築しながら環形成する反応により、縮環骨格橋頭位の連続四置換不斉炭素を含む複数の不斉炭素を一挙に構築しながら、生物活性化合物にしばしば含まれるオキサデカリン誘導体を高立体選択的に合成する手法を見いだした。置換基の種類に応じてシスオキサデカリン骨格・トランスオキサデカリン骨格をそれぞれ選択的に構築でき、その選択性は触媒により制御されていることも明らかにした。これらの結果は立体分岐型合成反応の実現につながる重要な知見を与えている。また、gem-ジオールの非対称化を経由する環化によりテトラヒドロピラン環にヘミケタール炭素を不斉構築する反応も開発した。この反応にシランジオールの非対称化を利用することで不斉ケイ素中心を構築することもできた。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 京都大学, 18H04258 - 非平衡開放系を利用する反応集積化による精密合成反応の開発
科学研究費助成事業
2015年06月29日 - 2020年03月31日
松原 誠二郎, 浅野 圭佑
種々の病気の原因となるタンパク-タンパク相互作用を阻害するのに有効な中分子は、広範な領域でタンパクと相互作用するために、最低3方向に疎水性基を伸張させることが望ましい。そのため、複数の不斉中心を有する分子・軸不斉分子・不斉正立方体分子の三種類に注目し、それらの分子の一挙合成を行なった。この目的を達成するために反応集積化を利用した。非平衡解放系であるフロー法も含め検討したが、反応活性種が自動的に制御されるタンデム反応が有効であった。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 京都大学, 15H05845 - 不飽和中員環の特性を利用した革新的有機触媒の創製
科学研究費助成事業
2016年04月01日 - 2018年03月31日
浅野 圭佑
新しい母核を有する分子触媒の創製は新しい反応場の創出につながることから、ものづくりに進歩を与える。本研究では、これまで触媒官能基としてあまり用いられてこなかったオレフィンと、それを含む効果的なキラルプラットフォームである面不斉中員環骨格を持つ分子に焦点を当てた触媒開発を行った。
独自に合成したトランスシクロオクテン触媒によりアルケン類のハロゲン化反応を検討した結果、高い触媒活性と、触媒設計に重要な大きな置換基効果を確認した。また、炭化水素で構成され疎水性が高い本触媒は相間移動触媒としても機能した。さらに、遷移金属触媒における不斉配位子としても利用でき、高いエナンチオ選択性を実現した。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 京都大学, 16K13994 - 生体酵素を模倣した多官能性分子触媒による新規不斉触媒プロセスの創出
科学研究費助成事業
2013年08月30日 - 2015年03月31日
浅野 圭佑
カルボン酸誘導体と第三級アミン触媒により形成するα,β-不飽和アシルアンモニウム中間体を利用することで、サルファマイケル付加反応によりカルボン酸誘導体のβ位に硫黄原子をエナンチオ選択的に導入しながら複素環を一挙に構築できる不斉合成反応を開発した。これによりβ-メルカプトラクトンと1,5-ベンゾチアゼピンの触媒的不斉合成を達成した。これらの複素環は医薬品候補として大変有用な物質であり、創薬分野での貢献が期待できる。
日本学術振興会, 研究活動スタート支援, 京都大学, 25888012 - 両親媒性有機分子を触媒的に用いる効率的水中有機反応の開発
科学研究費助成事業
2010年 - 2011年
浅野 圭佑
昨年度、アミン触媒による水中反応の検討を行う中できっかけを見いだした二官能性アミノチオウレア触媒による分子内ヘテロマイケル付加反応を利用した不斉複素環合成法に関して今年度さらに検討を進めた。
ヘテロ原子によるα,β-不飽和カルボニル化合物へのマイケル付加反応は有用な炭素-ヘテロ原子結合形成反応であり、これを分子内反応として行えば簡便にキラルな複素環化合物を合成することができる。しかしその不斉反応は、適切な不斉環境の構築が困難なことや分子内過程が迅速であることなどから容易ではなく、特に触媒的に行うことは難しい。今回、この課題に対して同一分子内にアミノ基とチオウレア基を持つ二官能性有機分子触媒を用いることが有効であることを見いだした。二官能性触媒による多点での認識は環化過程における不斉誘導に効果的であり、また両触媒活性点でともに穏和な性質の水素結合を活用したことにより迅速な分子内反応においてもその多点認識を維持しやすかったものと思われる。
検討の結果、シンコナアルカロイドから誘導した二官能性アミノチオウレア触媒を用い、ε位またはδ位に求核性ヘテロ原子を有する様々なα,β-不飽和カルボニル化合物から分子内ヘテロマイケル付加反応を行うと、高エナンチオ選択的に反応が進行し、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン、スピロアセタール、インドリン、オキサゾリジン、オキサゾリジノンといった含酸素及び含窒素複素環化合物の触媒的不斉合成が行えることを見いだした。これらは天然物や生理活性物質をはじめ様々な化合物に見られる重要な部分骨格であり、本手法が合成化学分野にもたらす貢献度は大きい。また、本手法は単純な分子内環化のみではなく形或的環化付加反応にも展開できるなど強力なものであり、今後さらなる発展が期待できる点でも意義深い。さらに、複素環合成のみではなく、生成物の変換により幅広い光学活性化合物の合成にも繋がることを示しており、不斉合成法としての有用性は大変高い。
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 京都大学, 10J04974