Research / Equipment
研究と設備
研究者紹介
薬品製造化学分野（化学薬学領域）
赤井 周司教授
1987年，大阪大学大学院薬学研究科で薬学博士を取得。日本学術振興会特別研究員として大阪大学で2年間研究を行った後，同大学薬学部の助手（現在の助教）に就任。在任中，1997年から1年間，文部省長期在外研究員として米国MIT化学科のS. L. Buchwald教授のもとで研鑽を積む。2005年に静岡県立大学薬学部の教授になる。2013年に大阪大学薬学研究科の教授に就任し現在に至る。井上研究奨励賞（1987年），日本薬学会学術振興賞（2003年），日本プロセス化学会優秀賞（2005年，2011年）などを受賞。
研究テーマ
創薬や医療に役立つ新規機能性有機化合物の精密合成と構造展開
有機化学を基盤として，創薬や医療に役立つ高機能性有機化合物の創製を目指している。そのために，ヒトの英知を超えた化学構造と顕著な生物活性を有する天然有機化合物，また，その各種誘導体の迅速簡便合成を可能にする新しい合成手法の開発にも注力している。「典型元素」，「遷移金属」，「酵素」などの特性を活かし，また潜在能力を引き出し，更にこれらを融合した革新的な合成手法の創出と応用によって，前述の課題研究を推進中である。
加水分解酵素を活用する環境調和型不斉合成法の開発
常温常圧で極めて高い化学選択性，立体選択性，触媒回転率を示す酵素は，発酵によって自然から生まれ，また分解されて自然に帰るため，持続可能な物質生産に好都合である。私は，多様な酵素群のなかでも取り扱い安い加水分解酵素リパーゼが持つ高度なエナンチオ選択性を活用し，複雑な分子構造を有するキラルな医薬品候補化合物の構築法を開発している。最新の有機合成法と酵素触媒反応を融合した動的速度論的光学分割，不斉非対称化，ワンポット連続反応などを創出し、光学純粋な物質の生産を可能にした。
フッ素原子の特性を生かした医薬品化学
生物活性化合物にフッ素を導入すると，代謝安定性や膜透過性が向上するなど，医薬品として望ましい物性に改善できることが多い。現在市販されている含フッ素医薬品の半数はベンゼン環にフッ素が置換しているが，ベンゼン環の望みの位置にフッ素を導入する方法は未だ限定的である。新しいフッ素化法の開発によって低分子創薬の更なる可能性が拓ける。私は天然化合物に多く見られるカテコール構造の２つの水酸基のどちらか一方を望み通りにフッ素に置き換える方法を開発した。この方法を，カテコール構造を含む天然化合物や合成化合物に適用し，新規な医薬品候補化合物の創製研究を行っている。
高反応性ベンザイン類の反応位置制御と合成化学的応用
ベンゼン環に三重結合を含むベンザイン類は，極めて高い化学反応性を示し，多置換ベンゼン類や縮環系ベンゼン類の１工程合成に汎用されている。しかし，その反応位置の制御が困難であった。私はベンザイン三重結合の隣接位にホウ素，ケイ素，酸素，嵩高い置換基などを導入し，これら置換基の物性によって反応位置を望み通りに制御できることを見出した。さらに，その置換基を他の置換基に変換できることも本法の利点である。この成果により，ベンザイン前駆体と他の成分の直接的な連結によって多様な置換芳香族化合物の短工程合成が可能になった。現在，その実践性を拡張する研究を推進している。
代表的な業績
Could London Dispersion Force Control Regioselective (2 + 2) Cyclodimerizations of Benzynes? YES: Application to the Synthesis of Helical Biphenylenes
Takashi Ikawa,* Yuta Yamamoto, Akito Heguri, Yutaka Fukumoto, Tomonari Murakami, Akira Takagi, Yuto Masuda, Kenzo Yahata, Hiroshi Aoyama, Yasuteru Shigeta, Hiroaki Tokiwa,* and Shuji Akai*
J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 10853−10859.
Lipase-Catalyzed Dynamic Kinetic Resolution of C1- and C2-Symmetric Racemic Axially Chiral 2,2’-Dihydroxy-1,1’-biaryls
Gamal A. I. Moustafa, Yasuhiro Oki, Shuji Akai*
Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10278 –10282.
Preparation of optically active cycloalkenes bearing all-carbon quaternary stereogenic centres via lipase–oxovanadium combo-catalysed dynamic kinetic resolution
S. Kawanishi, K. Sugiyama, Y. Oki, T. Ikawa, S. Akai*
Green Chem. 2017, 19, 411–417.
A Mesoporous-Silica-Immobilized Oxovanadium Cocatalyst for the Lipase-Catalyzed Dynamic Kinetic Resolution of Racemic Alcohols
M. Egi, K. Sugiyama, M. Saneto, R. Hanada, K. Kato, S. Akai*
Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3654–3658.
ortho-Selective Nucleophilic Addition of Primary Amines to Silylbenzynes: Synthesis of 2-Silylanilines
T. Ikawa, T. Nishiyama, T. Shigeta, S. Mohri, S. Morita, S. Takayanagi, Y. Terauchi, Y. Morikawa, A. Takagi, Y. Ishikawa, S. Fujii, Y. Kita, S. Akai*
Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5674–5677.
Preparation and Regioselective Diels–Alder Reactions of Borylbenzynes: Synthesis of Functionalized Arylboronates
T. Ikawa, A. Takagi, Y. Kurita, K. Saito, K. Azechi, M. Egi,K. Kakiguchi, Y. Kita, S. Akai*
Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 5563–5566
Synthesis of Biaryl Compounds through Three-Component Assembly: Ambidentate Effect of the tert-Butyldimethylsilyl Group for Regioselective Diels–Alder and Hiyama Coupling Reactions
S. Akai,* T. Ikawa, S. Takayanagi, Y. Morikawa, S. Mohri, M. Tsubakiyama, M. Egi, Y. Wada, Y. Kita
Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7673–7676
Total Synthesis of (±)--Rubromycin on the Basis of Two Aromatic Pummerer-Type Reactions
S. Akai, K. Kakiguchi, Y. Nakamura, I. Kuriwaki, T. Dohi, S. Harada, O. Kubo, N. Morita, Y. Kita,
Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7458–7461.
A Dynamic Kinetic Resolution of Allyl Alcohols by the Combined Use of Lipases and VO(OSiPh3)3,
S. Akai,* K. Tanimoto, Y. Kanao, M. Egi, T. Yamamoto, Y. Kita,
Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2592–2595.
Lipase-Catalyzed Domino Dynamic-Kinetic-Resolution of Racemic 3-Vinylcyclohex-2-en-1-ols/ Intramolecular Diels–Alder Reaction: One-Pot Synthesis of Optically Active Polysubstituted Decalines
S. Akai, K. Tanimoto, Y. Kita
Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 1407–1410.
