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3-aza-Cope-Mannich cascade reaction for the construction of alkaloid skeletones

Research Project

Project/Area Number 16K08183
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

Takeo Sakai  名城大学, 薬学部, 准教授 (90583873)

Research Collaborator Mori Yuji  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords3-aza-Cope / Mannich / 連続反応 / イオン対抽出 / 第4級アンモニウム / 転位反応 / アルカロイド / N-多環式複素環 / 転位 / 第4級アンモニウム / 含窒素複素環 / 有機化学 / 3-aza-Cope転位 / 全合成研究
Outline of Final Research Achievements

We developed two types of 3-aza-Cope-Mannich cascade reactions. Based on the ion-pair extraction using tetracyanocyclopentadienide (TCCP) salts, we first synthesized a complex quaternary vinyl ammonium salt which is a starting material of a 3-aza-Cope-Mannich reaction to afford Tricyclic alkaloid skeleton. Next, we examined a cascade reaction involving Gold catalyzed 5-exo-dig cyclization, 3-aza-Cope rearrangement of a spiro vinyl ammonium intermediate, and a Mannich reaction. We successfully obtained a tetracyclic compound including cephalotaxine skeleton. Further studies of the TCCP ion-pair extraction and studies toward the total synthesis of alkaloid natural products are ongoing in our laboratory based on the knowledges obtained by this project.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有機合成化学領域では取り扱いが困難であった第4級アンモニウム塩を出発原料し、3-aza-Cope-Mannich連続反応という前例のない連続反応で、複雑なアルカロイドの縮環骨格合成法を開発したことが、本研究課題の重要な学術的な意義である。今後、本研究成果を用いたアルカロイド天然物の全合成研究や、従来困難であったビニル第4級アンモニウム塩を原料とする新規反応開発などへの展開が見込まれ、新たな知見を見出す鍵となる発見が行えたと考えている。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Nucleophilic Addition to N-benzoylisoquinolinium Cation Catalyzed by Sodium Tetracyanocyclopentadienides2019

    • Author(s)
      Sakai Takeo、Hattori Mai、Tada Akari、Matsuoka Junpei、Mori Yuji
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 99 Issue: 1 Pages: 703-716

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)39

    • NAID

      40022115683

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      Sakai Takeo、Noda Naotaka、Fujimoto Chisato、Ito Miho、Takeuchi Harumi、Nishiwaki Moeri、Mori Yuji
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 印刷中 Issue: 9 Pages: 3081-3085

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00686

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    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 97 Issue: 1 Pages: 523-540

    • DOI

      10.3987/com-17-s(t)8

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      坂井健男
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 137 Issue: 9 Pages: 1095-1101

    • DOI

      10.1248/yakushi.17-00116

    • NAID

      130006038242

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2017-09-01
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      ACS Omega

      Volume: 2 Issue: 11 Pages: 8543-8549

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01748

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      Volume: 82 Issue: 6 Pages: 3276-3283

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      10.1021/acs.joc.6b03035

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      Volume: 82 Issue: 7 Pages: 3976-3981

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      10.1021/acs.joc.7b00232

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      Volume: 91 Issue: 1 Pages: 81-115

    • DOI

      10.3987/rev-16-sr(s)2

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      Volume: 64 Issue: 7 Pages: 930-934

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00150

    • NAID

      130005160081

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
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      J. Org. Chem.

      Volume: 81 Issue: 9 Pages: 3799-3808

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b00484

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  • [Presentation] Gymnocin-BのIJK環システムの合成研究-モデル化合物による検討-2016

    • Author(s)
      榊原英晃、坂井健男、森 裕二
    • Organizer
      第62回日本薬学会東海支部総会・大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-07-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] BINOLエステルのロータマーの観測と回転障壁の測定2016

    • Author(s)
      新帯雅之、松岡純平、坂井健男、森 裕二
    • Organizer
      第62回日本薬学会東海支部総会・大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-07-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 名城大学薬学部 分子設計化学研究室Website

    • URL

      http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/mol_des/MoriLab/Top_Page.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 名城大学薬学部分子設計化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/mol_des/MoriLab/Top_Page.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 名城大学薬学部 分子設計化学研究室 ウェブサイト

    • URL

      http://www-yaku.meijo-u.ac.jp/Research/Laboratory/mol_des/MoriLab/Top_Page.html

    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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