2024/03/24 更新

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イシカワ　テルヒコ
石川　彰彦
ISHIKAWA Teruhiko
所属
教育学域 教授
職名
教授
外部リンク

研究キーワード

  • 環境化学

  • 抗菌剤

  • 医薬品化学

  • 天然物化学

  • 有機化学

  • 吸着剤

  • 抗真菌剤

  • 酵素阻害剤

研究分野

  • ナノテク・材料 / 機能物性化学  / 環境化学

  • ナノテク・材料 / 有機合成化学  / 有機化学

学歴

  • 岡山大学   The Graduate School of Natural Science and Technology  

    1991年4月 - 1994年3月

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経歴

  • 岡山大学   大学院教育学研究科   教授

    2017年4月 - 現在

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  • 岡山大学   大学院教育学研究科   准教授

    2008年4月 - 2017年3月

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  • 岡山大学   教育学部   助教授

    2002年4月 - 2008年3月

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  • 岡山大学   工学部   助手

    1994年4月 - 2002年3月

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論文

  • Development of a novel AAK1 inhibitor via Kinobeads-based screening. 国際誌

    Akari Yoshida, Satomi Ohtsuka, Fumiya Matsumoto, Tomoyuki Miyagawa, Rei Okino, Yumeya Ikeda, Natsume Tada, Akira Gotoh, Masaki Magari, Naoya Hatano, Ryo Morishita, Ayano Satoh, Yukinari Sunatsuki, Ulf J Nilsson, Teruhiko Ishikawa, Hiroshi Tokumitsu

    Scientific reports   14 ( 1 )   6723 - 6723   2024年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    A chemical proteomics approach using Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase (CaMKK) inhibitor-immobilized sepharose (TIM-063-Kinobeads) identified main targets such as CaMKKα/1 and β/2, and potential off-target kinases, including AP2-associated protein kinase 1 (AAK1), as TIM-063 interactants. Because TIM-063 interacted with the AAK1 catalytic domain and inhibited its enzymatic activity moderately (IC50 = 8.51 µM), we attempted to identify potential AAK1 inhibitors from TIM-063-derivatives and found a novel AAK1 inhibitor, TIM-098a (11-amino-2-hydroxy-7H-benzo[de]benzo[4,5]imidazo[2,1-a]isoquinolin-7-one) which is more potent (IC50 = 0.24 µM) than TIM-063 without any inhibitory activity against CaMKK isoforms and a relative AAK1-selectivity among the Numb-associated kinases family. TIM-098a could inhibit AAK1 activity in transfected cultured cells (IC50 = 0.87 µM), indicating cell-membrane permeability of the compound. Overexpression of AAK1 in HeLa cells significantly reduced the number of early endosomes, which was blocked by treatment with 10 µM TIM-098a. These results indicate TIM-063-Kinobeads-based chemical proteomics is efficient for identifying off-target kinases and re-evaluating the kinase inhibitor (TIM-063), leading to the successful development of a novel inhibitory compound (TIM-098a) for AAK1, which could be a molecular probe for AAK1. TIM-098a may be a promising lead compound for a more potent, selective and therapeutically useful AAK1 inhibitor.

    DOI： 10.1038/s41598-024-57051-9

    PubMed

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MISC

  • CaMKK阻害剤(TIM-063)を用いた阻害剤プロテオミクス解析

    大塚里美, 波多野直哉, 奥村太晟, 澤直樹, 田邊史子, 傳田美和子, 金山直樹, 曲正樹, 森下了, 石川彰彦, 徳光浩

    日本生化学会大会(Web)   94th   [P - 561]   2021年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本生化学会  

    J-GLOBAL

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 分子設計AIを活用した有機合成による機能性物質探索技術の効率化

    2023年10月 - 2025年03月

    科学技術振興機構  大学発新産業創出基金事業  JST-Astep 可能性検証

    石川彰彦, 江口陽子, 五十嵐雅之, 岡島俊英, 内海龍太郎

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    担当区分：研究代表者 

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  • CaMKKシグナル伝達の制御機構解明とそれに基づく分子標的薬創製

    研究課題/領域番号：21H02429  2021年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    徳光 浩, 石川 彰彦, 渡辺 泰男, 曲 正樹

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    配分額：16380000円 （ 直接経費：12600000円 、 間接経費：3780000円 ）

    本研究では、細胞内Ca2+を二次伝達因子とする細胞内シグナル伝達機構において、神経発生、遺伝子発現制御から代謝応答まで多岐に渡る生体機能調節を担う制御酵素として見出されたタンパク質リン酸化酵素であるCaMKKの分子制御機構の解明とその分子基盤に立脚したCaMKK阻害薬の創製を研究目的としている。本年度の研究実績として、消化管平滑筋におけるカルシウム脱感作反応においてCaMKKを介したリン酸化カスケード反応の関与が、新たに開発したCaMKK阻害剤TIM-063を用いることで明らかとなった（Kitazawa et al. Am J Physiol Cell Physiol 2021）。さらにCaMKKと阻害剤TIM-063の物理的相互作用について、TIM-063誘導体(TIM-127)を架橋したセファロース担体を用いることにより詳細に解析した。その結果、CaMKKと阻害剤TIM-063の相互作用は、酵素のカルシウム／calmodulin結合に依存しており、不活性型のコンフォメーションをとるCaMKKは阻害剤に結合しないこと、さらにはCaMKK／阻害剤結合はCaMKKの活性化状態に依存して可逆的であることを証明することに成功した（Ohtsuka et al. Biochemsitry 2022)。これまでCaMKKはその分子構造が単量体と考えられていたが、本研究において培養細胞に遺伝子導入したCaMKKアイソフォームは、多量体を形成することを細胞膜透過性架橋剤を用いることで明らかにした。さらに、この遺伝子導入細胞より単離した多量体CaMKKは、リン酸化酵素として酵素活性を有することも併せて証明することができた(Fukumoto et al. Biochem Biophys Res Commun 2022)。

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  • 高活性鉄酸化細菌を用いた環境負荷低減型資源回収・環境浄化システムの開発

    研究課題/領域番号：18K11696  2018年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    竹内 文章, 石川 彰彦

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    鉄酸化細菌は，バクテリアリーチング及びバイオレメディエーション等に活用できる応用微生物学的にも非常に重要な細菌である。これまで自然界から単離している菌株で，銅の溶出活性，水銀気化活性が高い株についての関連酵素等の生化学的諸性質を明確にしてきた。さらに鉄酸化細菌は，増殖速度が著しく遅いという問題点があるために，高度活性菌を独自に開発した電気培養法によって高濃度培養が可能な装置を開発した。今後，銅，ニッケル，モリブデン，亜鉛，コバルト，クロム，マンガン等の金属資源の枯渇，非鉄金属の価格の高騰は，避けられなく，低品位の鉱石，都市鉱山等から金属を高効率回収すること，また，環境改善の観点から特に水銀については，火山活動等の自然活動，水銀含有燃料・製品等の使用による排出や途上国による金採掘における水銀使用等の対策が切望されている。我々が取り組んでいる高活性鉄酸化細菌は，排水，地下水，土壌の浄化及びバクテリアリーチングの高効率化が可能であり，総合システムの確立を目指している。
    鉄酸化細菌を用いた環境負荷低減型資源回収及び環境浄化システムを構築するうえで，処理後に発生する副産物の利用，処理後の土壌管理における菌体の残留性やpH管理等を含む検討が必要である。ここでは，鉄酸化細菌を利用した処理において生成される水酸化鉄硫酸塩のシュベルトマナイトにも注目して，陰イオン吸着，金属イオン吸着，脱臭等の機能，土壌改良，水質浄化として利用するための固定化及びハンドリング技術，また，芸術・工芸品等の資材としての利用方法を検討した。

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  • 高密度微小管束を有する培養細胞を用いた有糸分裂阻害剤の新規スクリーニング法の開発

    研究課題/領域番号：25560416  2013年04月 - 2015年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    安藤 元紀, 石川 彰彦

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    配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）

    抗腫瘍活性を有する新規有糸分裂阻害剤のスクリーニングシステムとして，タイヨウチュウと呼ばれる単細胞生物の微小管束を内包する軸足の伸長収縮反応を指標とした新しい生物検定系の開発を行った。潅流型測定セルの試作を行い，細胞の接着性を検討したところ，基質の材質に依存することが分かった。抗腫瘍活性を有するエポチロンの効果を検討したところ，パクリタキセルに比べて低濃度でその効果があることが分かった。蛍光パクリタキセルを作用させ観察したところ，細胞が生きた状態で微小管束の蛍光イメージングが可能であった。本研究で開発した生物検定系は有糸分裂阻害剤の一次スクリーニングシステムとして有用であることが分かった。

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  • 新反応プロセス開発による機能性物質合成の効率化

    研究課題/領域番号：15750092  2003年 - 2004年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    石川 彰彦

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    配分額：3400000円 （ 直接経費：3400000円 ）

    機能性物質、医薬品の創出等、有機合成技術の社会への貢献が重要視されている。中でも、製造プロセスにおける省資源、環境保全、経済性の追求などを含めた、プロセス化学の水準の向上は最も重要な課題の一つである。本研究の目的は、効率的な連続反応系を開発し、それらを高度に活用することにより、複雑な分子構造へのアプローチを容易に、プロセス化学の発展と体系化へ貢献することにある。本年度成果を以下に挙げる。
    (1)立体選択的共役エンイン合成を応用することにより新規抗癌剤Epothilone Cの全合成、及び関連誘導体の合成を達成した。この合成ルートは、単純な結合形成反応、及び極低温を必要としない反応条件(全行程が0℃〜室温)に特長があるが、今後更なる効率化についても検討する。
    (2)連続的求核反応を用いた置換シクロヘキサンジオン合成生理活性物質合成等への展開例として抗アルツハイマー薬Galanthamineの基本骨格構築へ応用を検討した結果、その全合成に成功した。またこの反応系を応用し、生理活性アルカロイドMesembrine, Aspidospermineの全合成を達成した。
    (3)ニトロネートの新規発生法の開発とその炭素-炭素結合生成反応等、幾つかの効率的な合成プロセスを開発した。また、これらの方法論を応用することにより、抗HIV剤Cyclophellitol、血小板凝集抑制剤Isocarbacyclinの全合成を達成した。

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  • NaHを用いた新規連続的交差アルドール・ティシュチェンコ反応

    研究課題/領域番号：13450373  2001年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    斎藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：14800000円 （ 直接経費：14800000円 ）

    ケトンとNaHを含むTHF溶液(ケトンとNaHを混合しただけでは水素ガスが発生しない)にアルデヒドを加えると,アルデヒドの滴下と同期して水素ガスを発生しながら反応が進行し,通常0℃〜室温・数時間でC(2)位に置換基を有する1,3-ジオールが単一ジアステレオマーとして得られることを見い出し,本反応の適応範囲などについて系統的な研究を行った。極めて興味深いことには異種アルデヒド共存下に反応を行うとアルドール過程とティシュチェンコ過程で組み込まれるアルデヒドが,高い化学選択性で区別認識されるという事実を見い出した。塩化トリメチルシランの添加効果を調べたところある反応系では0.8当量の添加では殆ど影響がなく,無添加の結果と同じであった。3連続立体中心が非常に高いジアステレオ選択性で得られること,水素ガスの発生のタイミング,異種アルデヒドが二つの反応段階で高い化学選択性で区別されること,塩化トリメチルシランの添加で反応が影響を受けないこと,等を考慮して反応機構を考察した結果,ケトン,アルデヒド2分子,およびNaHの4化学種を含む非エノラート機構を提唱した。
    このような驚くべき特性を示したNaHの化学に触発されて,他の一般的な伝統的塩基に目を向けた結果,3級ブトキシカリとアンモニウムヒドロキシドの関与する,それぞれ,単純ケトンとα,β-不飽和エステルとのマイケル・クライゼン連続反応によるシクロヘキサン-1,3-ジオンの合成法及び新しいアセチリド発生法を開発した。さらに,そのアセチリド化学に端を発した新しい発想として,アセチレンの双方向炭素鎖伸長素子としての更なる活用に道を拓く,プロパギル・アリル混成型カチオンの化学に取り組み,有機合成上有用と考えられる幾つかの有機合成反応を見出した。本研究で見出した新規有機合成概念は,これまでにない有効な戦略として高度な有機合成変換に広く活用されるものと期待され,それらを用いる関連研究を引き続き展開する。

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  • パラジウム錯体を用いたエナミン類の新規芳香化反応

    研究課題/領域番号：10450342  1998年 - 2000年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    斎藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：13500000円 （ 直接経費：13500000円 ）

    シクロヘキサノンのピロリジンエナミンのアセトニトリル溶液に塩化パラジュウム(200mol%)とトリエチルアミン(500mol%)を加え室温で2時間反応させると,シクロヘキセン環が芳香族化した生成物が89%の収率で得られた。本反応を様々な置換シクロヘキサノンから誘導したエナミンに適用したところ,その一般性が確認され,様々な芳香族アミンが極めて簡単に,かつ良好な収率で得られた。パラジュウム塩を用いるこのシクロヘキサノンエナミンの芳香族化反応は全く新しい反応であり,これまでに知られている手法と相補的に使用することによって芳香族アミン合成の可能性を大きく広げるものと期待される。反応機構は,これまでに知られている2価パラジュウム塩の素反応を用いて合理的に説明される。すなわち,本芳香族化は(a)エナミンのβ-炭素への親電子的反応によるσ-パラジュウム化合物の生成,(b)パラジュウムのβ-脱離,(c)エナミンの生成,(d)(a),(b)の繰り返し,(e)脱プロトン化による芳香族化,の一連の反応を含む。
    続いて,本反応は,適当な位置に炭素・炭素二重結合を含む鎖状エナミンにも応用可能であることを明らかにした。上記の(a),(b),(c),及び(a)の一連の反応の後,その炭素・炭素二重結合へのσ-パラジュウム化合物の挿入反応によって環が形成され,芳香族化が進行するものであり,全く新規な鎖状エノンの芳香族化反応が確立されたことになる。
    本反応の研究過程においてピロリジン触媒による新規なアルデヒドのホモカップリング反応を見出した。この反応系はニトロアルドール反応等、たのマンニッヒ型反応にも適用可能であり、その一般性について検討した。

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  • タキソール及びその類縁体の実用的合成法の開発

    研究課題/領域番号：09555286  1997年 - 1999年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    斎藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：13400000円 （ 直接経費：13400000円 ）

    タキソールC環の炭素骨格を構築するための新規な有機合成法の開発を検討した。その結果,申請者が見出した、連続的マイケル-クライゼン反応を用いたシクロヘキサン-1,3-ジオンの新規合成法が、タキソールA、C環部の驚異的短段階合成法として使用出きることを明確に示す事実を得た。以下にその典型的な一例を挙げる。すなわち,3-methyl-5-hexen-2-oneとα,β-disubstituted acrylic acid esterをTHF中KO-Bu^t存在下室温で反応させると,4-allyl-4-methyl-5,6-disubstituted-cyclohexane-1,3-dioneが得られることを見い出した。本生成物に備わっている全ての官能基は,タキソールC環に要求される官能基に,その潜在官能基としての意味を含めて,完全に一致しており,本反応が前例のない官能基化炭素6員環合成法であることは明白である。反応機構は,マイケル-クライゼン反応によるものと解釈される。この反応系は、伝統的な良く知られた反応の組み合わせであるにも関わらず,これまでに報告例はほとんど知られていない。極めて簡便な実験操作で,50-60%の収率で環化生成物が入手可能である。THF中KO-Bu^tを塩基として用いる反応系は教科書的な常識では予想できない,極めて実用的な炭素・炭素結合生成反応を提供することが、この詳細かつ系統的な検討によって益々明らかになり,学術的にも非常に興味深い。

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  • 画期的な分子内ディールスーアルダー反応系の開発

    研究課題/領域番号：09650963  1997年 - 1998年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    石川 彰彦, 斎藤 清機

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    配分額：3300000円 （ 直接経費：3300000円 ）

    分子内Diels-Alder反応関連研究は重要視されており非常に多いが、ヒドロキサム酸連結系は本研究以外に報告例はなく、新規な方法論となる。ヒドロキサム酸連結系分子内D-A反応の一般性、適用限界、また合成化学的反応について詳細に検討した結果、新しい分子内D-A反応システムとして極めて有用であることを見出した。本研究の結果は以下の様に要約される。
    1.このヒドロキサム酸連結系は、分子内D-A反応、特に"temporary heteroatom connection"に要求される次の4つの改善点(1)トリエンシステム合成の簡便性、(2)反応性、(3)立体選択性、(4)連結基除去の簡便性、の全て満足する画期的な系であることが判明した。
    2.これまでに得た実験結果は、反応性、立体選択性の面で従来の報告を凌駕しており、新しい分子内D-A反応として、その有機合成化学的意義は非常に大きい。
    3.本法において高い反応性と高立体選択性が得られる要因として、カルボニル基の酸素とヒドロキシルアミンの窒素上の酸素の電子的は反発による配座の固定化が挙げられ、その結果として[4+2]環化付加反応のための軌道のオーバーラップを容易な状態にしていると考えている。この仮説を検証するために、基質となるヒドロキサム酸エステルの最安定配座、遷移状態について、理論計算により評価した。
    4.生理活性物質等、ターゲット指向の合成に本法を展開した。本法は官能基化された炭素6員環を高立体選択的に構築することが可能であり、この利点を生かして海洋天然物の不斉合成を行った。

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  • [2,3]シグマトロピィ転移による新規炭素-窒素結合生成反応の開発

    研究課題/領域番号：08455430  1996年 - 1997年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    斎藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：7200000円 （ 直接経費：7200000円 ）

    本研究は,N-アルキル-O-(2-アルケニル)ヒドロキシルアミン(1)のテトラヒドロフラン溶液に0℃でn-ブチルリチウムを作用させると,速やかに転位反応が進行してアリルアミンが生成することをはじめて明らかにした。これは,陰電荷を有する窒素原子を転位末端とする前例の無い[2,3]Wittig型転位反応である。更に,基質の構造に依存するが,塩基を用いることなくジメチルホルムアミド溶媒中で加熱(60℃)するだけで転位反応が速やかに進行する場合もあることも確認した。転位基質である1は,ヒドロキシルアミンのN,O-二元求核反応剤としての特性を活用して,アリルアルコールから容易に調製できる。すなわち,N-ヒドロキシフタルイミドを求核反応剤とする光延反応,アミノ基の再生,及びN-ベンジル化の一連の反応を行えば1が容易に調製出来る。転位反応が進行するためには,窒素上にはベンジル基あるいはアルキル基が必要で,電子吸引性基が導入されると反応は進行せず基質が定量的に回収される。本転位反応の適応範囲と限界を系統的に検討した結果,生物的に重要な種類のアリルアミンの立体選択的合成法として大いに資するものであることを明らかにした。加えて,本転位反応は,1,2-および1,3-不斉誘起を含むジアステレオ選択的なシステムに応用可能で,キラルなアミノポリオールの合成法としても有用であることを明らかにした。また,キラルなジアザ配位子を共存させれば,反応剤制御型エナンチオ選択的[2,3]シグマトロピィ転位が実現出来ることも明らかにした。

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  • N-アセチルノイラミン酸骨格合成法の新展開

    研究課題/領域番号：08245236  1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  重点領域研究

    斎藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：2600000円 （ 直接経費：2600000円 ）

    入手容易なキラル源であるD-マンニトールを出発原料とするシアル酸誘導体の合成法の確立を目的とする。特に,水酸基とアミノ基のマスクコントロールが可能となる合成法を追及する。本合成法は,必要な水酸基を有するアリルアミン,即ち3-アミノ-1-ヘプテン-4,5,6,7-テトラオール体(A)を鍵中間体とし,末端二重結合に対するニトリルオキシドの双極子付加反応により9炭素鎖を構築するものである。
    本年度は第一に,この基本計画が可能であることを,別途合成したジアステレオマ-混合物のAとシアノギ酸エチル-N-オキシドとの反応により確認した。
    第二にC(3)-アミノ基の立体選択的導入法の開発を検討した。アミノ基導入と同時にC(1)-オレフィンの構築が達成されれば理想的なので,[2,3]-シグマトロピィを検討した。即ち,4,5-O-ベンジリデン-6,7-O-ジベンジル-2-ヘプテン-1,4,5,6,7-ペンタオール体のC(1)-水酸基を,光延反応によってベンジルアミノオキシ基に変換し(R-CH=CH-CH_2O-NHBn),ブチルリチウムを作用させると,期待した[2,3]-シグマトロピィ転移反応が進行して3-アミノ-1-ヘプテン-4,5,6,7-テトラオール体[R-CH(NBnOH)-CH=CH_2]が得られた。C(3)-アミノ基の絶対構造は天然のシアル酸とは逆であった(90%de)。一方,R-基中の4,5-O-ベンジリデン部分を4,5-O-ビス(TBDMS)とし,R-CH=CH-CO_2EtにBnNHOHをマイケル付加させると,天然のシアル酸と同一の絶対構造を有するR-CH(NBnOH)-CH_2-CO_2Et体が得られた(>99%de)。現在,-CH_2-CO_2Et基の末端ビニル基への変換を検討中である。C(3)-アミノ基の立体選択的導入法の第三法として,ニトロンのビニルシランに対する分子内双極子付加反応が有効であることも見出した。

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  • 保護した隣接ジオールによる不斉空間構築と不斉合成への活用

    研究課題/領域番号：07214221  1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  重点領域研究

    斉藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：2000000円 （ 直接経費：2000000円 ）

    (1)α,β-不飽和エステルのアルコール由来基に,酒石酸,マンデル酸,パントラクトン等のヒドロキシカルボン酸エステルを導入すれば,アキラルなヒドロキシルアミンとのマイケル付加反応において生成する付加成績体が引き続き分子内エステル交換反応をおこして,オキサゾリジノン体が一挙に生成することを見出した。また,本反応は,キラルなヒドロキシルアミン(R^*HNOH)を用いれば,重複不斉誘導によって高ジアステレオ選択的に進行することも見出した。オキサゾリジノン体のN-O結合は容易に開裂可能であり,その過程を含んでオキサゾリジノンがβ-アミノ酸の等価体であり,従って本反応がβ-アミノ酸の不斉合成法としても有用であることを明らかにした。
    (2)ベンジルヒドロキシルアミンをキラルなルイス酸,例えば(S,S)-2,3-O-Benzylidene-1,1,4,4,-tetraphenylbutanetetraolとトリメチルアルミニウムから調製したメチルビスアルコキシアルミニウム体,と反応させればルイス酸点を併せ持ったヒドロキシルアミン・アルミニウム複合反応剤が生成することを見い出した。この反応剤は非常に活性な窒素求核反応剤として機能し,-65℃でもα,β-不飽和エステルに対してマイケル付加反応を行うことが可能であることを明らかにした。またこの際エナンチオ面区別も可能であり(現在最高60%ee),キラル補助基の検索を現在進行中である。

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  • ビタミンD関連生理活性化合物の新規実用的合成法の開発に関する研究

    研究課題/領域番号：06555281  1994年 - 1996年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    斎藤 清機, 新田 一誠, 萬代 忠勝, 石川 彰彦

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    配分額：6500000円 （ 直接経費：6500000円 ）

    本研究は,ビタミンD関連医薬品の開発を念頭に置いて,その構造活性相関の系統的な調査に必要な系統的誘導体の調製に要求される,変幻自在な合成法の確立を目的として行われた。研究開発の主眼は収束的合成を基本として,(1)C,D-環フラグメントの新規不斉合成法の開発,(2)A-環フラグメントの新規不斉合成法の開発,(3)C,D-環フラグメントとA-環フラグメントのカップリングに関する新手法の開発,の三つの観点から検討を行った。その結果,(1)については2-methylcycopentanc-1,3-dione を出発として,フェニルメチル基をキラル補助基とする分子内不斉Horner-Emmons 縮合によってC,D-環コア部分を98.3%deで構築することに成功した。(2)については,天然型リンゴ酸ジエステルを出発として,アリル基の導入とともに1,3-ジオールの構築,引き続く分子内ニトリルオキシド・オレフィン環化付加反応用をいる炭素6員環合成を採用して成功した。(3)については,モデル反応の段階ではあるが,α-シリルアリルアニオンとアルデヒドの縮合・ピーターソンオレフィン化反応によって,C,D-環とA-環のカップリングが可能であることを明らかにした。いずれの方法も大量合成が可能であり,様々な誘導体合成には極めて適した方法であると考えられる。しかし,C,D-環フラグメントの合成法については,合成ステップが多くその点の改善が必要である。現在,(1)に述べた方法の改良ではなくて,全く新しい,著しく短段階な合成設計を考案し実験的検討を行っている。従って,本課題に基づく研究を引き続き推進し,画期的な合成法の確立を目指す。

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  • 保護した隣接ジオールによる不斉空間構築と不斉合成への応用

    研究課題/領域番号：06225223  1994年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  重点領域研究

    斎藤 清機, 石川 彰彦

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    配分額：2400000円 （ 直接経費：2400000円 ）

    (1)鎖状化合物として基質Z-(TBDMSO)CHCH(TBDMSO)-(R^1)C=XR^2R^3(1)を設計した。置換基-(R^1)C=XR^2R^3を-HC=N^+(O^-)BnおよびZを-CH_2OBnとした基質に対して、キラルな4-置換-α,β-不飽和ラクトンあるいは4-置換-シクロペンテノンを反応させたところ、いずれの場合にも一方の鏡像体のみが反応し、もう一方の鏡像体は実質的に反応しなかった。ニトロン(1)の炭素・窒素二重結合のジアステレオ面が完全に区別されることはすでに昨年の研究成果として報告した。しかし、その場合でのオレフィン(親双極子)側のエネンチオ面の区別は基質に大きく依存し、通常高い選択性で区別されることは稀であった。従って、今回の結果は基質(1)がその問題点を解決する方法を提供したことを意味し非常に興味深い。加えて、得られた環化付加体は全部で六個の連続する立体中心が構築されており、官能基の序列と絶対構造を詳細に解析した結果、シアル酸誘導体に要求されるものと一致しており、現在シアル酸誘導体の合成への反応について鋭意検討している。
    (2)置換基-(R^1)C=XR^2R^3を-CHO,置換基Zを-HC=C(CH_3)CO_2Etとした基質にヒドロキシルアミンを反応させたところ、オキシムの生成と引き続く分子内マイケル付加反応が進行し、全ての置換基がお互いにアンチの配向を有する環状キラルニトロンが単一のジアステレオマ-として高収率で得られた。このニトロンが、α,β-不飽和エステルのエナンチオ面を識別する能力は抜群であり、究めて広範囲に不斉合成が展開可能となってきた。

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  • イソカルバサイクリンの新規短段階実用的合成法に関する研究

    研究課題/領域番号：05453129  1993年 - 1995年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  一般研究(B)

    斎藤 清機, 石川 彰彦, 井口 勉

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    配分額：7400000円 （ 直接経費：7400000円 ）

    本研究は,これまでに報告されたイソカルバサイクリン合成法のいずれの方法も範としない,クライゼン-エン・ルートを基本とする全く新しい発想に基づく短行程収束型分子構築法を確立した。即ち,従来の合成は,プロスタグランディン環を合成後α-鎖を含む5員環を組み込んでビシクロ[3.3.0]骨格を構築する方法である。一方,本方法は,α-鎖を組み込んだ5員環を先に用意しておき,ω-鎖が置換する5員環を後から組み込んで同様の骨格を組み立てようとするものである。(4S)-4-(O-tert-butyldimethylsilyl)cyclopent-2-en-1-oneはプロスタグランディン合成で重要な出発原料であったが,その鏡像体はこれまでこの分野では使い道がなかった。しかし,本研究によって(4R)-体にイソカルバサイクリン合成の重要な原料としての新しい価値が賦与された。
    ω-側鎖に相当するキラルシントンに関しては,市販の(S)-1,2-O-イソプロピリデングリセロールを原料として,トシル化,銅反応剤とのカップリングによるC_4-ユニットの増炭,末端ジオールのエポキシ基への変換,アセチリドによるエポキシ環の開環,立体選択的ヒドロジルコニル化,およびヨウ素-ジルコニウム交換,の一連の反応により大量合成の実験処方を確立した。実施したスケールの最大のものは,グリセロールを約20グラム使用した場合で,各段階全て80-95%収率で進行した。
    本合成法の最大の特徴となる連続クライゼン-エン反応の基質合成に際して,3級水酸基のビニルエーテル化は克服すべき重要な課題であった。大量の水銀塩を用いる方法に頼らずにその目的を達成する新しい効率的な方法を開発した。

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担当授業科目

  • 中等理科内容構成Ⅰ （2023年度） 第１学期  - 火3～4

  • 中等理科内容構成Ⅲ （2023年度） ３・４学期  - その他

  • 中等理科内容構成基礎 （2023年度） １・２学期  - 水3～4

  • 中等理科内容構成論Ⅰ（化学Ⅰ） （2023年度） 第３学期  - 水3～4

  • 中等理科内容構成論Ⅰ（化学Ⅱ） （2023年度） 第４学期  - 水3～4

  • 中等理科内容論（化学実験A） （2023年度） 第３学期  - 火5～8

  • 中等理科内容論（化学実験B） （2023年度） 第４学期  - 火5～8

  • 中等理科内容論（化学実験Ⅰ） （2023年度） 第３学期  - 火5～8

  • 中等理科内容論（化学実験Ⅱ） （2023年度） 第４学期  - 火5～8

  • 中等理科内容論（化学概論A） （2023年度） 第３学期  - 月7～8

  • 中等理科内容論（化学概論B） （2023年度） 第４学期  - 月7～8

  • 中等理科内容論（化学概論） （2023年度） 第３学期  - 月7～8

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅰ） （2023年度） 第３学期  - 金5～6

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅱ） （2023年度） 第４学期  - 金5～6

  • 中等理科内容論（有機化学実験） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（機器分析化学Ⅰ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（機器分析化学Ⅱ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅰ） （2023年度） 第１学期  - 水3～4

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅱ） （2023年度） 第２学期  - 水3～4

  • 初等理科内容基礎 （2023年度） 第３学期  - 水1～2

  • 初等理科内容基礎 （2023年度） 第３学期  - 火3～4

  • 初等理科内容構成 （2023年度） ３・４学期  - その他

  • 初等理科内容論 （2023年度） 第３学期  - 火3～4

  • 初等理科内容論 （2023年度） 第３学期  - 火3～4

  • 工業有機化学Ⅰ （2023年度） １～４学期  - その他

  • 工業有機化学Ⅱ （2023年度） １～４学期  - その他

  • 工業概論 （2023年度） ３・４学期  - 木1～2

  • 工業概論 （2023年度） ３・４学期  - [第３学期]木1～2, [第４学期]その他

  • 工業概論 （2023年度） ３・４学期  - 木1～2

  • 教育科学の理念と今日的課題Ｂ （2023年度） 第１学期  - 金1,金2

  • 教育科学特論演習（分析化学Ａ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（分析化学Ｂ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（物理化学Ａ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（物理化学Ｂ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅠＡ） （2023年度） 第３学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅠＢ） （2023年度） 第４学期  - その他

  • 教育科学特論（物理化学Ａ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（物理化学Ｂ） （2023年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学課題研究 （2023年度） １～４学期  - その他

  • 機器分析Ⅰ （2023年度） １～４学期  - その他

  • 機器分析Ⅱ （2023年度） １～４学期  - その他

  • 物質・生命・地球の環境科学 （2023年度） 第４学期  - その他

  • 理科基礎（化学） （2023年度） 第２学期  - 木7～8

  • 身近な化学 （2023年度） 第３学期  - 月5～6

  • ＰＢＬ特論Ⅰ （2023年度） 第１学期  - 金5,金6

  • ＰＢＬ特論Ⅲ （2023年度） 第３学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅳ （2023年度） 第４学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅴ （2023年度） 第１学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅵ （2023年度） 第２学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅶ （2023年度） 第３学期  - その他

  • 中等理科内容構成Ⅰ （2022年度） 第１学期  - 火3,火4

  • 中等理科内容構成Ⅲ （2022年度） ３・４学期  - その他

  • 中等理科内容論（化学実験A） （2022年度） 第３学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 中等理科内容論（化学実験B） （2022年度） 第４学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 中等理科内容論（化学概論A） （2022年度） 第３学期  - 月7,月8

  • 中等理科内容論（化学概論B） （2022年度） 第４学期  - 月7,月8

  • 中等理科内容論（化学）Ａ （2022年度） 第３学期  - 木7,木8

  • 中等理科内容論（化学）Ｂ （2022年度） 第４学期  - 木7,木8

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅰ） （2022年度） 第３学期  - 金5,金6

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅱ） （2022年度） 第４学期  - 金5,金6

  • 中等理科内容論（有機化学実験） （2022年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅰ） （2022年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅱ） （2022年度） 第２学期  - 水3,水4

  • 中等理科内容開発（化学）Ａ （2022年度） ３・４学期  - その他

  • 中等理科内容開発（化学）Ｂ （2022年度） ３・４学期  - その他

  • 初等理科内容構成 （2022年度） ３・４学期  - その他

  • 初等理科内容研究Ａ （2022年度） 第１学期  - 金7,金8

  • 初等理科内容研究Ｂ （2022年度） 第２学期  - 金7,金8

  • 初等理科内容論 （2022年度） 第１学期  - 金7,金8

  • 化学実験（コンピュータ活用を含む）Ａ （2022年度） 第３学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 化学実験（コンピュータ活用を含む）Ｂ （2022年度） 第４学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 化学概論Ａ （2022年度） 第３学期  - 月7,月8

  • 化学概論Ｂ （2022年度） 第４学期  - 月7,月8

  • 学問の方法 （2022年度） 第１学期  - 火1～2

  • 工業有機化学Ⅰ （2022年度） １～４学期  - その他

  • 工業有機化学Ⅱ （2022年度） １～４学期  - その他

  • 工業概論 （2022年度） ３・４学期  - 木1～2

  • 工業概論 （2022年度） ３・４学期  - 木1～2

  • 教育科学の理念と今日的課題Ｂ （2022年度） 第１学期  - 金1,金2

  • 教育科学特論演習（無機化学Ａ） （2022年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（無機化学Ｂ） （2022年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅡＡ） （2022年度） 第３学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅡＢ） （2022年度） 第４学期  - その他

  • 教育科学特論（無機化学Ａ） （2022年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（無機化学Ｂ） （2022年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学課題研究 （2022年度） １～４学期  - その他

  • 有機化学(１) （2022年度） 第３学期  - 金5,金6

  • 有機化学(２) （2022年度） 第４学期  - 金5,金6

  • 有機化学実験 （2022年度） 特別  - その他

  • 物質・生命・地球の環境科学 （2022年度） 第４学期  - その他

  • 理科基礎（化学） （2022年度） 第２学期  - 木7,木8

  • 理科基礎（化学） （2022年度） 第２学期  - 木7,木8

  • 生物化学(１) （2022年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 生物化学(２) （2022年度） 第２学期  - 水3,水4

  • 身近な化学 （2022年度） 第３学期  - 月5～6

  • ＰＢＬ特論Ⅰ （2022年度） 第１学期  - 金5,金6

  • ＰＢＬ特論Ⅲ （2022年度） 第３学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅳ （2022年度） 第４学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅴ （2022年度） 第１学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅵ （2022年度） 第２学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅶ （2022年度） 第３学期  - その他

  • 中等理科内容構成Ⅰ （2021年度） 第１学期  - 火3,火4

  • 中等理科内容構成Ⅲ （2021年度） ３・４学期  - その他

  • 中等理科内容論（化学実験A） （2021年度） 第３学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 中等理科内容論（化学実験B） （2021年度） 第４学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 中等理科内容論（化学概論A） （2021年度） 第３学期  - 月7,月8

  • 中等理科内容論（化学概論B） （2021年度） 第４学期  - 月7,月8

  • 中等理科内容論（化学）Ａ （2021年度） 第３学期  - 木7,木8

  • 中等理科内容論（化学）Ｂ （2021年度） 第４学期  - 木7,木8

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅰ） （2021年度） 第３学期  - 金5,金6

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅱ） （2021年度） 第４学期  - 金5,金6

  • 中等理科内容論（有機化学実験） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（機器分析化学Ⅰ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（機器分析化学Ⅱ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅰ） （2021年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅱ） （2021年度） 第２学期  - 水3,水4

  • 中等理科内容開発（化学）Ａ （2021年度） ３・４学期  - その他

  • 中等理科内容開発（化学）Ｂ （2021年度） ３・４学期  - その他

  • 初等理科内容構成 （2021年度） ３・４学期  - その他

  • 初等理科内容研究Ａ （2021年度） 第１学期  - 金7,金8

  • 初等理科内容研究Ｂ （2021年度） 第２学期  - 金7,金8

  • 初等理科内容論 （2021年度） 第１学期  - 金7,金8

  • 化学実験（コンピュータ活用を含む）Ａ （2021年度） 第３学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 化学実験（コンピュータ活用を含む）Ｂ （2021年度） 第４学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 化学概論Ａ （2021年度） 第３学期  - 月7,月8

  • 化学概論Ｂ （2021年度） 第４学期  - 月7,月8

  • 工業有機化学Ⅰ （2021年度） １～４学期  - その他

  • 工業有機化学Ⅱ （2021年度） １～４学期  - その他

  • 工業概論 （2021年度） ３・４学期  - 木1～2

  • 工業概論 （2021年度） ３・４学期  - 木1,木2

  • 教育科学の理念と今日的課題Ｂ （2021年度） 第１学期  - 金1,金2

  • 教育科学プロジェクト研究概論 （2021年度） 第１学期  - 火1,火2

  • 教育科学特論演習（分析化学Ａ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（分析化学Ｂ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（無機化学Ａ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（無機化学Ｂ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（物理化学Ａ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論演習（物理化学Ｂ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅠＡ） （2021年度） 第３学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅠＢ） （2021年度） 第４学期  - その他

  • 教育科学特論（無機化学Ａ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（無機化学Ｂ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（物理化学Ａ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学特論（物理化学Ｂ） （2021年度） １～４学期  - その他

  • 教育科学課題研究 （2021年度） １～４学期  - その他

  • 有機化学(１) （2021年度） 第３学期  - 金5,金6

  • 有機化学(２) （2021年度） 第４学期  - 金5,金6

  • 有機化学実験 （2021年度） 特別  - その他

  • 機器分析Ⅰ （2021年度） １～４学期  - その他

  • 機器分析Ⅱ （2021年度） １～４学期  - その他

  • 機器分析化学(１) （2021年度） 特別  - その他

  • 機器分析化学(２) （2021年度） 特別  - その他

  • 物質・生命・地球の環境科学 （2021年度） 第４学期  - その他

  • 理科基礎（化学） （2021年度） 第２学期  - 木7,木8

  • 理科基礎（化学） （2021年度） 第２学期  - 木7,木8

  • 生物化学(１) （2021年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 生物化学(２) （2021年度） 第２学期  - 水3,水4

  • 身近な化学 （2021年度） 第３学期  - 月5～6

  • ＰＢＬⅠ （2021年度） 第２学期  - 火1,火2

  • ＰＢＬⅡ （2021年度） 第３学期  - 火1,火2

  • ＰＢＬⅢ （2021年度） 第４学期  - 火1,火2

  • ＰＢＬ特論Ⅰ （2021年度） 第１学期  - 金5,金6

  • ＰＢＬ特論Ⅲ （2021年度） 第３学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅳ （2021年度） 第４学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅴ （2021年度） 第１学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅵ （2021年度） 第２学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅶ （2021年度） 第３学期  - その他

  • 中等理科内容構成Ⅰ （2020年度） 第１学期  - 火3,火4

  • 中等理科内容論（化学実験A） （2020年度） 第３学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 中等理科内容論（化学実験B） （2020年度） 第４学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 中等理科内容論（化学概論A） （2020年度） 第３学期  - 月7,月8

  • 中等理科内容論（化学概論B） （2020年度） 第４学期  - 月7,月8

  • 中等理科内容論（化学）Ａ （2020年度） 第３学期  - 木7,木8

  • 中等理科内容論（化学）Ｂ （2020年度） 第４学期  - 木7,木8

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅰ） （2020年度） 第３学期  - 金5,金6

  • 中等理科内容論（有機化学Ⅱ） （2020年度） 第４学期  - 金5,金6

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅰ） （2020年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 中等理科内容論（生物化学Ⅱ） （2020年度） 第２学期  - 水3,水4

  • 中等理科内容開発（化学）Ａ （2020年度） ３・４学期  - その他

  • 中等理科内容開発（化学）Ｂ （2020年度） ３・４学期  - その他

  • 初等理科内容研究Ａ （2020年度） 第１学期  - 金7,金8

  • 初等理科内容研究Ｂ （2020年度） 第２学期  - 金7,金8

  • 初等理科内容論 （2020年度） 第１学期  - 金7,金8

  • 化学実験（コンピュータ活用を含む）Ａ （2020年度） 第３学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 化学実験（コンピュータ活用を含む）Ｂ （2020年度） 第４学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 化学概論Ａ （2020年度） 第３学期  - 月7,月8

  • 化学概論Ｂ （2020年度） 第４学期  - 月7,月8

  • 学問の方法 （2020年度） 第１学期  - 火1,火2

  • 工業有機化学Ⅰ （2020年度） 特別  - その他

  • 工業有機化学Ⅱ （2020年度） 特別  - その他

  • 教職実践演習（中学校Ａ） （2020年度） １～４学期  - 水7,水8

  • 教育科学の理念と今日的課題Ｂ （2020年度） 第１学期  - 金1,金2

  • 教育科学プロジェクト研究概論 （2020年度） 第１学期  - 火1,火2

  • 教育科学特論（有機化学ⅡＡ） （2020年度） 第３学期  - その他

  • 教育科学特論（有機化学ⅡＢ） （2020年度） 第４学期  - その他

  • 教育科学課題研究 （2020年度） １～４学期  - その他

  • 有機化学(１) （2020年度） 第３学期  - 金5,金6

  • 有機化学(２) （2020年度） 第４学期  - 金5,金6

  • 有機化学実験 （2020年度） 特別  - その他

  • 物質・生命・地球の環境科学 （2020年度） 第４学期  - その他

  • 理科基礎（化学） （2020年度） 第２学期  - 木7,木8

  • 理科基礎（化学） （2020年度） 第２学期  - 木7,木8

  • 生物化学(１) （2020年度） 第１学期  - 水3,水4

  • 生物化学(２) （2020年度） 第２学期  - 水3,水4

  • ＰＢＬⅠ （2020年度） 第２学期  - 火1,火2

  • ＰＢＬⅡ （2020年度） 第３学期  - 火1,火2

  • ＰＢＬⅢ （2020年度） 第４学期  - 火1,火2

  • ＰＢＬ特論Ⅰ （2020年度） 第１学期  - 金5,金6

  • ＰＢＬ特論Ⅲ （2020年度） 第３学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅳ （2020年度） 第４学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅴ （2020年度） 第１学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅵ （2020年度） 第２学期  - その他

  • ＰＢＬ特論Ⅶ （2020年度） 第３学期  - その他

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