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ピリジン類のカチオンリレーを利用した官能基選択的合成反応の開発

Research Project

Project/Area Number 17J08551
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionGifu Pharmaceutical University

Principal Investigator

川尻 貴大  岐阜薬科大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsアミド / ピリジニウム塩中間体 / アセタール / ピリジニウム塩 / 求核付加反応 / 化学選択性 / 芳香族アルデヒド / カチオンリレー
Outline of Annual Research Achievements

アミドは比較的安定な官能基であり、他の官能基を維持したまま選択的に変換することは困難である。選択的に官能基化する方法として無水トリフラートとピリジン類を用いたピリジニウム塩中間体を経る変換法が開発されており、その特異な反応性を利用した化学変換反応は精力的に研究されている。私はピリジン類のカチオンリレーを利用した官能基選択的反応の開発研究の応用として、アミドに由来するピリジニウム塩中間体に着目し、新規求核種導入反応の開発を目指した。すなわち、アミドに対して無水トリフラートと2-ヨードピリジンを添加した後、電子豊富な1,3,5-トリメトキシベンゼンを加えるとフリーデル・クラフツ型の反応が進行してイミニウム塩中間体に変換された。この変換反応は無水トリフラートと2-ハロピリジンを共存させると効率よく進行した。2-ハロピリジンに代えて、無置換のピリジンやDMAPあるいは無機塩基などを添加しても反応はほとんど進行しない。基質適用範囲は広く、様々な官能基を有するアミドをイミニウム塩中間体に変換できる。また、トリメトキシベンゼン以外にもインドール誘導体を求核種として導入することもできた。
興味深いことにこのイミニウム塩は水などに対して安定で容易に単離できる。単離されたイミニウム塩は、メタノール溶媒中で水素化ホウ素ナトリウムを反応させると、イミニウムカチオン部位の還元が速やかに進行して対応する第三級ベンジルアミンに90%以上の高効率で変換された。化学的に安定な官能基であるアミド基をターゲットとして、本来不安定なイミニウム塩化合物を単離した先例は無く学術的価値が高い。さらに得られたイミニウム塩はヒドリド還元で容易に第三級ベンジルアミン類へと変換できるため、新しい分子変換法として有用である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Birch-Type Reduction of Arenes in 2-Propanol Catalyzed by Zero-Valent Iron and Platinum on Carbon2019

    • Author(s)
      Yoshinari Sawama, Kazuho Ban, Kazuhiro Akutsu-Suyama, Hiroki Nakata, Misato Mori, Tsuyoshi Yamada, Takahiro Kawajiri, Naoki Yasukawa, Kwihwan Park, Yasunari Monguchi, Yukio Takagi, Masatoshi Yoshimura, Hironao Sajiki
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 4 Issue: 7 Pages: 11522-11531

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b01130

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chemoselective Nucleophilic Functionalizations of Aromatic Aldehydes and Acetals via Pyridinium Salt Intermediates2019

    • Author(s)
      Takahiro Kawajiri, Maho Kato, Hiroki Nakata, Ryota Goto, Shin-yo Aibara, Reiya Ohta, Hiromichi Fujioka, Hironao Sajiki and Yoshinari Sawama
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 84 Issue: 7 Pages: 3853-3870

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b02965

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acetal Elimination Reaction Accompanied with Regioselective Ring Opening of 1,4-Bisacetal-1,4-epoxy-1,4-dihydronaphthalenes2019

    • Author(s)
      Yoshinari Sawama, Takahiro Kawajiri, Yuta Yamamoto, Yuko Shishido, Ryota Goto and Hironao Sajiki
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: - Issue: 1 Pages: 126-126

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)50

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] H-D Exchange Deuteration of Arenes at Room Temperature2019

    • Author(s)
      Yoshinari Sawama, Akihiro Nakano, Takumi Matsuda, Takahiro Kawajiri, Tsuyoshi Yamada and Hironao Sajiki
    • Journal Title

      Org. Process Res. Dev.

      Volume: 23 Issue: 4 Pages: 648-653

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.8b00383

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aromatic aldehyde-selective aldol addition with aldehyde-derived silyl enol ethers2018

    • Author(s)
      Kawajiri Takahiro、Ohta Reiya、Fujioka Hiromichi、Sajiki Hironao、Sawama Yoshinari
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 4 Pages: 374-377

    • DOI

      10.1039/c7cc08936h

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Aromatic Aldehyde-Selective Functionalization via Pyridinium Salt Intermediates2019

    • Author(s)
      Takahiro Kawajiri, Hiromichi Fujioka, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Process Chemistry
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemoselective Nucleophilic Functionalizations of Aromatic Aldehydes / Acetals via Pyridinium Salt Intermediates2019

    • Author(s)
      Takahiro Kawajiri, Hiromichi Fujioka, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脂肪族アルデヒド共存下アセタール選択的に進行する向山アルドール反応の開発2018

    • Author(s)
      川尻貴大、加藤万帆、太田礼伊也、 藤岡弘道、佐治木弘尚、澤間善成
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemoselective Functionalization of Aromatic Aldehyde via Pyridinium-Type Salt Intermediate2018

    • Author(s)
      Takahiro Kawajiri, Reiya Ohta, Hiromichi Fujioka, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      256th ACS National Meeting & Exposition
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aromatic Aldehyde/Acetal-Selective Aldol Reaction via Pyridinium Salt Intermediates2018

    • Author(s)
      Takahiro Kawajiri, Reiya Ohta, Hiromichi Fujioka, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aromatic Aldehyde-Selective Functionalization via Pyridinium-Type Salt Intermediate2018

    • Author(s)
      Takahiro Kawajiri, Reiya Ohta, Hiromichi Fujioka, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アセタールの脱離を鍵とした多置換ナフトール誘導体の合成2018

    • Author(s)
      川尻貴大、宍戸裕子、後藤諒太、佐治木弘尚、澤間善成
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ピリジニウム塩を鍵中間体とする芳香族アルデヒド選択的求核種導入法と応用2017

    • Author(s)
      川尻貴大、太田礼伊也、藤岡弘道、佐治木弘尚、澤間善成
    • Organizer
      第15回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 芳香族アルデヒド選択的向山アルドール反応の開発2017

    • Author(s)
      川尻貴大、太田礼伊也、藤岡弘道、佐治木弘尚、澤間 善成
    • Organizer
      第48回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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