Development of Reactivity of Aging Metal-Complexes

• Project/Area Number: 16K18849
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: ABE Takumi 北海道医療大学, 薬学部, 講師 (80453273)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: エージング / 金属錯体 / 潮解性 / 酸化 / 失活 / インドール / エージング金属錯体 / アクア錯体 / 芳香族求核置換反応 / メトキシアレーン / 極性転換 / インドールアルカロイド / 脱水型Mannich / iheyamine A, B / rhodozepinone / 全合成 / タンデム反応 / ワンポット反応 / カスケード反応 / iheyamine A / 脱水型マンニッヒ反応 / リッター型反応 / 複素環 / アルカロイド / 触媒反応 / 電子環状反応

Outline of Final Research Achievements

Investigation of the reactivity of aging metal complexes are important in the green chemistry due to their high cost. This works were conducted from viewpoint of both use of aging metal complexes and development of novel reactivity of the aging metal complexes. It is found that aged Lewis acid catalyst could promote dehydrate Mannnichi-type cyclization of 2-hydroxyindolines. Thus the aged Lewis acid showed higher reactivity in comparison with fresh Lewis acid. We accomplished the total synthesis of iheyamine A using this aged Lewis acid catalyst.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般的に、金属錯体は空気中で ”エージング (aging)” するため、反応への使用や保存の際に不活性ガス雰囲気下厳重に扱わなければならない。また、金属錯体は高価であるにもかかわらず、エージングした金属錯体は目的の反応を選択的に媒介できないため、金属錯体を目的通り使い切ることは難しい。その問題を回避するため、金属錯体の失活を見越した小分け分注や用事調製を行う必要があった。したがって、古くなった金属錯体を積極的に使用できる方法論の開発は、エコノミクスやグリーンケミストリーの観点からも重要な研究課題である。

Research Products

• [Journal Article] A Mild Bischler-Napieralski-type Cyclization of Trichloromethyl Carbamates for the Synthesis of b-Carbolinones (2020)
  • Author(s): Seiya Hirao, Mayumi Kitamori, Tomoki Itoh, Yuusuke Chiba, and Takumi Abe
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 101 Issue: 1 Pages: 235-250
  • DOI: 10.3987/com-19-s(f)19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Revisiting Furodiindolines: One-Pot Synthesis of Furodiindolines using Indole-2,3-Epoxide Surrogates and Their Synthetic Applications (2019)
  • Author(s): Takumi Abe, Sakura Aoyama, Masami Ohmura, Masato Taniguchi, Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 21 Issue: 9 Pages: 3367-3371
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.9b01108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Total Synthesis of Proposed Structure of Azepinobisindole Alkaloid Rhodozepinone (2019)
  • Author(s): Tomoki Itoh and Takumi Abe
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 98 Issue: 6 Pages: 798-803
  • DOI: 10.3987/com-19-14077
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Total Synthesis of Pyrano[3,2-e]indole alkaloid Fontanesine B by A Double Cyclization Strategy (2019)
  • Author(s): Tomoki Itoh, Yuusuke Chiba, Shunsuke Kawaguchi, Yuki Koitaya, Yuuma Yoneta, Koji Yamada, and Takumi Abe
  • Journal Title: RSC Adv Volume: 9 Issue: 18 Pages: 10420-10424
  • DOI: 10.1039/c9ra02321f
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Total Synthesis of Fontanesine B and Its Isomer: Their Antiproliferative Activity against Human Colorectal Cancer Cells (2019)
  • Author(s): Takumi Abe, Tomoki Itoh, and Masaru Terasaki
  • Journal Title: Helv. Chim. Acta Volume: 102 Issue: 7
  • DOI: 10.1002/hlca.201900116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silver-Mediated Intramolecular Friedel-Crafts-type Cyclizations of 2-Benzyloxy-3-bromoindolines: Synthesis of Isochromeno[3,4-b]indolines and 3-Arylindoles (2019)
  • Author(s): Toshiki Yamashiro, Koji Yamada, Haruka Yoshida, Yutaro Tomisaka, Takahide Nishi, and Takumi Abe
  • Journal Title: Synlett Volume: 30 Issue: 20 Pages: 2247-2252
  • DOI: 10.1055/s-0039-1690734
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct C4-Benzylation of Indoles via Tandem Benzyl Claisen/Cope Rearrangements (2019)
  • Author(s): Takumi Abe, Yuta Kosaka, Miku Asano, Natsuki Harasawa, Akane Mishina, Misato Nagasue, Yuri Sugimoto, Kazuaki Katakawa,Shunsuke Sueki, Masahiro Anada, Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 21 Issue: 3 Pages: 826-829
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.8b04120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biomimetic Synthesis of Iheyamine A from Spirocyclic Oxindoles (2019)
  • Author(s): Takumi Abe, Syuhei Satake, and Koji Yamada
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 99 Issue: 1 Pages: 379-379
  • DOI: 10.3987/com-18-s(f)30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Phaitanthrin E and Tryptanthrin through Amination/Cyclization Cascade (2018)
  • Author(s): Takumi Abe, and Masaru Terasaki
  • Journal Title: Helv. Chm. Acta Volume: 101 Issue: 2
  • DOI: 10.1002/hlca.201700284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dehydrative Mannich-type Reaction for the Synthesis of the Azepinobisindole Alkaloid Iheyamine A (2018)
  • Author(s): Takumi Abe, and Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 20 Issue: 5 Pages: 1469-1472
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00330
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nazarov Cyclization of an Indolyl Vinyl Ketone Promoted by Acetyl Chloride and Sodium Iodide: Formal Synthesis of Bruceolline E (2018)
  • Author(s): Takumi Abe
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 96 Issue: 3 Pages: 4900-500
  • DOI: 10.3987/com-18-13866
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radical Cyclizations of Aryl Bromides for Synthesis of Cyclopenta[b]indoles from Vince Lactam (2018)
  • Author(s): Takumi Abe, Tsuyoshi Morita, and Koji Yamada
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 97 Issue: 1 Pages: 141-141
  • DOI: 10.3987/com-17-s(t)15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Double “Open and Shut” Transformation of g-Carbolines Triggered by Ammonium Salts: One-Pot Synthesis of Multiheterocyclic Compounds (2018)
  • Author(s): Takumi Abe, Haruka Shimizu, Shiori Takada, Takahiro Tanaka, Mai Yoshikawa, and Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 20 Issue: 6 Pages: 1589-1592
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00332
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Ullmann N-Arylation/2-Amidation Cascade by Self-Relay Copper Catalysis: One-pot Synthesis of Indolo[1,2-a]quinazolines (2017)
  • Author(s): Takumi Abe, Yuka Takahashi, Yuki Matsubara, and Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Chemistry Frontiers Volume: 4 Issue: 11 Pages: 2124-2127
  • DOI: 10.1039/c7qo00549k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] C4 Pictet-Spengler Reactions for the Synthesis of Core Structures in Hyrtiazepine Alkaloids (2017)
  • Author(s): Takumi Abe, Tomohiro Haruyama, and Koji Yamada
  • Journal Title: Synthesis Volume: 49 Issue: 18 Pages: 4141-4150
  • DOI: 10.1055/s-0036-1588438
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2-Hydroxyindoline-3-triethylammonium Bromide: A Reagent for Formal C3-Electrophilic Reactions of Indoles (2017)
  • Author(s): Takumi Abe, Takuro Suzuki, Masahiro Anada, Shigeki Matsunaga, and Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 19 Issue: 16 Pages: 4275-4278
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01940
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Copper-catalyzed Ritter-type Cascade via Iminoketene for the Synthesis of quinazolin-4(3H)-ones and Diazocines (2017)
  • Author(s): Takumi Abe, Koshiro Kida, Koji Yamada
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 53 Issue: 31 Pages: 4362-4365
  • DOI: 10.1039/c7cc01406f
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Concise Syntheses of Hyrtioreticulins C and D via a C-4 Pictet-Spengler Reaction: Revised Signs of Specific Rotations (2017)
  • Author(s): Takumi Abe, Koji Yamada
  • Journal Title: Journal of Natural Products Volume: 80 Issue: 2 Pages: 241-245
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.7b00008
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Amination/Cyclization Cascade by Acid-catalyzed Activation of Indolenine for the One-pot Synthesis of Phaitanthrin E (2016)
  • Author(s): Takumi Abe, Koji Yamada
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 18 Issue: 24 Pages: 6504-6507
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.6b03466
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 分子内Friedel-Crafts反応によるイソクロメノ[3,4-b]インドリンの合成 (2020)
  • Author(s): 山城寿樹、山田康司、吉田悠、富坂祐太郎、西剛秀、阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会第140年会（京都）
• [Presentation] Spiro[indole-3,3’-pyrrolidone]の実践的合成法の開発 (2020)
  • Author(s): 安井基博、石川真帆、吉田龍仁、武田紀彦、平尾誠弥、阿部匠、上田昌史
  • Organizer: 日本薬学会第140年会（京都）
• [Presentation] 二刀流環化戦略によるFontanesine Bの全合成 (2019)
  • Author(s): 伊藤智貴、山田康司、 阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第146回例会（札幌）
• [Presentation] ピラン環共存型Fischerインドール合成によるFontanesine Bの合成 (2019)
  • Author(s): 川口俊介、小板谷有希、伊藤智貴、寺崎将、 阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第146回例会（札幌）
• [Presentation] トリクロメチルカルバメートの環化反応の開発 (2019)
  • Author(s): 平尾誠弥、北森麻由美、伊藤智貴、山田康司、 阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第146回例会（札幌）
• [Presentation] Bischler-Napieralski型環化反応を利用しインドロキナゾリンアルカロイドの合成 (2019)
  • Author(s): 千葉俊輔、米田悠真、伊藤智貴、山田康司、 阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第146回例会（札幌）
• [Presentation] 酸化的転位によるスピロオキシインドールの構築とiheyamine A合成への応用 (2019)
  • Author(s): 山田康司、 佐竹周平、阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第146回例会（札幌）
• [Presentation] Benzyl Claisen/Cope転位を経由する4-ベンジル-2-オキシインドールの合成 (2019)
  • Author(s): 山田康司、 小坂祐太，浅野未，原澤夏希，三品茜，永末みさと，杉本有里，片川和明，末木俊輔，穴田仁洋，阿部 匠
  • Organizer: 第45回 反応と合成の進歩シンポジウム（岡山）
• [Presentation] オルト効果を利用したUllmann型カスケード反応の開発 (2018)
  • Author(s): 松原裕希、山田康司、 阿部匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第145回例会（札幌）
• [Presentation] Phaitanthrin誘導体のワンポット合成と抗腫瘍活性 (2018)
  • Author(s): 高橋侑加、寺崎将、山田康司、 阿部匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第145回例会（札幌）
• [Presentation] アンモニウム交換を引き金とする連続的骨格転位カスケードの開発 (2018)
  • Author(s): 清水遥、髙田志緒里、田中崇大、吉川舞、山田康司、 阿部匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第145回例会（札幌）
• [Presentation] アゼピノビスインドールアルカロイドIheyamine Aの全合成 (2018)
  • Author(s): 山田康司、 阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第145回例会（札幌）
• [Presentation] 2-アルコキシインドールの合成とベンジル基の予期せぬ転移反応 (2018)
  • Author(s): 三品茜、浅野未来、杉本友里、永末みさと、原澤夏希、阿部匠、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第145回例会（札幌）
• [Presentation] オルト効果を利用したインドロ[1,2-a]キナゾリノン簡便合成法の開発 (2018)
  • Author(s): 阿部 匠、松原裕希、高橋侑加、山田康司
  • Organizer: 第48回複素環化学討論会（長崎）
• [Presentation] インドール-2,3-エポキシド等価体の開発と反応性を利用した抗マラリア活性 cryptolepine の合成 (2018)
  • Author(s): 山田康司、阿部 匠
  • Organizer: 第60回天然有機化合物討論会（久留米）
• [Presentation] アンモニウム塩とガンマカルボリンを用いるカスケード反応の開発 (2018)
  • Author(s): 阿部 匠、清水遥、髙田志緒里、田中崇大、吉川舞、山田康司
  • Organizer: 第44回 反応と合成の進歩シンポジウム（熊本）
• [Presentation] iheyamine Aの全合成 (2018)
  • Author(s): 山田康司、阿部 匠
  • Organizer: 第44回 反応と合成の進歩シンポジウム（熊本）
• [Presentation] フォンタネシンBの初全合成 (2018)
  • Author(s): 伊藤智貴、阿部 匠、寺崎 将、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会第139年会（千葉）
• [Presentation] スピロオキシインドールを経由するiheyamine Aの全合成 (2018)
  • Author(s): ○ 佐竹周平、阿部 匠、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会第139年会（千葉）
• [Presentation] 酸化銅を用いたジベンゾジアゾシンのワンポット合成 (2018)
  • Author(s): 阿部 匠、木田恒志郎、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] Phaitanthrin E異性体の合成 (2018)
  • Author(s): 高橋侑加、松原裕希、山田康司、阿部匠
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] Ullmannアリール化/2-アミド化カスケード反応の開発 (2018)
  • Author(s): 松原裕希、高橋侑加、山田康司、阿部匠
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] アゼピノインドールアルカロイドの短工程合成研究 (2018)
  • Author(s): 山田康司、阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会第138年会
• [Presentation] インドレニンの酸触媒活性化を利用したphaitanthrin Eの簡便合成 (2017)
  • Author(s): 阿部 匠、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会第137年会
  • Place of Presentation: 国際センター、東北大学、仙台
  • Year and Date: 2017-03-24
• [Presentation] インドロキノリン骨格の簡便合成 (2017)
  • Author(s): 山田康司、阿部 匠
  • Organizer: 日本薬学会第137年会
  • Place of Presentation: 国際センター、東北大学、仙台
  • Year and Date: 2017-03-24
• [Presentation] イミノケテンのRitter型カスケードの開発 (2017)
  • Author(s): 木田恒志郎、山田康司、 阿部匠
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第144回例会
• [Presentation] ブレンステッド酸触媒カスケードを利用したphaitanthrin Eの迅速合成 (2017)
  • Author(s): 阿部匠、木田恒志郎、 山田康司
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第144回例会
• [Presentation] アゼピノインドールアルカロイドhyrtioreticulin C, Dの簡便合成 (2017)
  • Author(s): 若林俊、早坂充希、高田嘉一、阿部匠、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第144回例会
• [Presentation] Iheyamine A骨格の合成研究 (2017)
  • Author(s): 門馬美佳、谷口香織、阿部匠、山田康司
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第144回例会
• [Presentation] C4 Pictet-Spengler反応を用いるアゼピノインドールアルカロイドの合成 (2017)
  • Author(s): 山田康司、阿部匠
  • Organizer: 第59回天然有機化合物討論会
• [Presentation] アゼピノインドール骨格の簡便合成とアルカロイド合成への応用 (2017)
  • Author(s): 山田康司、阿部 匠
  • Organizer: 第47回複素環化学討論会
• [Presentation] インドール-3-カルボン酸メチルの2-アミノ化/環化カスケード反応の開発 (2017)
  • Author(s): 阿部 匠、山田康司
  • Organizer: 第47回複素環化学討論会
• [Presentation] Ritter型カスケード反応を用いるキナゾリノンとジアゾシンの簡便合成 (2017)
  • Author(s): 阿部 匠、木田恒志郎、山田康司
  • Organizer: 第43回 反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] インドール-2,3-エポキシド等価体の合成と求核試薬との反応 (2017)
  • Author(s): 山田康司、鈴木拓郎、穴田仁洋、松永茂樹、阿部 匠
  • Organizer: 第43回 反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] カスケード反応を利用したphaitanthrin Eのワンポット合成 (2016)
  • Author(s): 伊藤智貴、阿部 匠、石倉 稔
  • Organizer: 第42回 反応と合成の進歩シンポジウム
  • Place of Presentation: 静岡市清水文化会館マリナート、静岡
  • Year and Date: 2016-11-07
• [Presentation] (±)-cephalanthrin Aの簡便合成 (2016)
  • Author(s): 伊藤智貴、阿部 匠、石倉 稔
  • Organizer: 第46回複素環化学討論会
  • Place of Presentation: 金沢歌劇座、金沢
  • Year and Date: 2016-09-26
• [Presentation] Indolo[2,1-b]quinazolineアルカロイドの簡便全合成 (2016)
  • Author(s): 阿部 匠、伊藤智貴、田口 諒、石倉 稔
  • Organizer: 第58回天然有機化合物討論会
  • Place of Presentation: 東北大学、仙台
  • Year and Date: 2016-09-14
• [Presentation] One-pot Access to Tryptanthrins via Oxidative Dimerization (2016)
  • Author(s): ○ Tomoki Itoh、Takumi Abe、Takashi Nishiyama、Tominari Choshi、Minoru Ishikura
  • Organizer: 27th International Conference on Organometallic Chemistry
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Catalytic Synthesis of Carbazole Alkaloids using Cu-complexes (2016)
  • Author(s): ○ Takumi Abe、Tomoki Itoh、Takashi Nishiyama、Tominari Choshi、Minoru Ishikura
  • Organizer: 27th International Conference on Organometallic Chemistry
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Concise Synthesis of Azafluorenone Alkaloids, Onychine and its Application to Indeno[1,2-c]isoquinolines (2016)
  • Author(s): ○ Tominari Choshi、Takaya Fujiwaki、Takumi Abe、Minoru Ishikura、Takashi Nishiyama
  • Organizer: 27th International Conference on Organometallic Chemistry
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] One-pot Synthesis of Carbazole-1,4-quinones through Pd-catalyzed Cyclocarbonylation (2016)
  • Author(s): ○ Takashi Nishiyama、Mami Fujii、Nanase Satsuki、Satoshi Hibino、Noriyuki Hatae、 Takumi Abe、Minoru Ishikura、Tominari Choshi
  • Organizer: 27th International Conference on Organometallic Chemistry
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia
  • Year and Date: 2016-07-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ラン科植物アルカロイドphaitanthrin Eのワンポット合成 (2016)
  • Author(s): 伊藤智貴, 田口 諒, 堀川聡太, 阿部 悠太, 阿部匠, 石倉稔
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第143回例会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター、札幌
  • Year and Date: 2016-05-14
• [Presentation] ラン科植物アルカロイド(±)-cephalanthrin Aの合成 (2016)
  • Author(s): 加藤 彰仁, 片倉佐都子,伊藤智貴, 阿部匠, 石倉稔
  • Organizer: 日本薬学会北海道支部第143回例会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター、札幌
  • Year and Date: 2016-05-14