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Development of Highly Efficient Synthetic Reactions of Nitrogen-Containing Compounds Utilizing an Imidoyl Group

Research Project

Project/Area Number 17K05860
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

Hachiya Iwao  三重大学, 工学研究科, 教授 (50312038)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsイミン / ヨウ化チタン / 含窒素 / ヘテロ環 / β-ラクタム / δ-ラクタム / β-カルボリノン / ドミノ反応 / イミドイル基
Outline of Final Research Achievements

We have developed the domino 1,4- and 1,6-addition reactions of ketene silyl acetals to dialkynyl imines. to give a variety of alkenyl iminocyclobutenones. The chemoselective reduction of alkenyl iminocyclobutenones and the subsequent thermal rearrangement of resulting alkenyl aminocyclobutenones in the presence of appropriate amines provided cis or trans multifunctionalized β-lactams in moderate to high yields with good to high diastereoselectivities. Synthesis of 2-aryl-4-iodoquinazolines was also developed using titanium tetraiodide/trimethylsilyl iodide synergistically induced cyclization of N-(2-cyanophenyl)benzamides. The cyclization reactions proceeded to give the 2-aryl-4-iodoquinazolines in good yields. Furthermore, synthesis of 2,3-disubstitued 4-ethoxycarbonyl-β-carbolin-1-ones was developed using palladium-catalyzed intramolecular amination of 3-amino-4-(2-bromophenyl)-2-pyridones prepared by the conjugate addition reaction of diethyl 2-aminomalonate to alkynyl imines.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新規出発物質であるイミドイル基を有するジアルキニルイミンのドミノ1,4-1,6-付加反応は、従来共役付加反応の中で特に難しかった1,6-付加をドミノ反応で達成している点、また、通常は反応性の高い有機金属反応剤以外には不活性なため、非プロトン性極性溶媒として用いられているニトリルから含窒素ヘテロ環を合成しているに学術的意義がある。また、開発した反応は、様々な置換基を導入することが可能であるため、医薬品によく見られる含窒素化合物合成における鍵中間体の新たな供給法として、また、新規有機系材料創出に欠かせない多官能基を有する含窒素化合物合成における中間体供給法として大いに貢献することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (61 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (55 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Titanium Tetraiodide/Trimethylsilyl Iodide Synergistically Induced Cyclization of N-(2-Cyanophenyl)benzamides into 2-Aryl-4-iodoquinazolines2019

    • Author(s)
      Iwao Hachiya, Shintaro Nagosh, Makoto Shimizu
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 4 Issue: 6 Pages: 10463-10473

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b01199

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    • Author(s)
      Iwao Hachiya, Kenta Nakamura, Masaya Hara, Koki Sato, Makoto Shimizu
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 84 Issue: 22 Pages: 14770-14794

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b02364

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    • Author(s)
      Iwao Hachiya, Satoshi Shimada, Makoto Fukutomi, Ryoya Miura, Makoto Shimizu
    • Journal Title

      ChemistrySelect

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 469-472

    • DOI

      10.1002/slct.201803948

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      八谷 巌、溝田 功、清水 真
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 75 Issue: 12 Pages: 1226-1237

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.75.1226

    • NAID

      130006248390

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
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      Iwao Hachiya, Makoto Fukutomi, Naoki Kugisaki, Satoshi Shimada, Makoto Shimizu
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 94 Issue: 12 Pages: 2215-2221

    • DOI

      10.3987/com-17-13816

    • NAID

      40021421520

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      Shinya Fukumoto, Isao Mizota, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Integrated Synthesis(ISIS-11), The 3rd International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-3)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] meso-化合物のデシンメトリ化反応を鍵反応に用いた生理活性化合物合成2017

    • Author(s)
      山本 健太、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 2-アミノピリジン合成を活用したα-カルボリンの新規合成法の開発2017

    • Author(s)
      島田 聖士、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] フローシステムを用いたα-イミノエステルの極性転換反応2017

    • Author(s)
      福本 真也、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] パラジウム触媒を用いた3-(2-クロロフェニル)-2-アミノピリジンの分子内アミノ化反応によるα-カルボリンの合成2017

    • Author(s)
      八谷 巌、島田 聖士、清水 真
    • Organizer
      第64回有機金属化学討論会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アルキニルイミンを用いた新規含窒素化合物合成反応の開発2017

    • Author(s)
      八谷 巌
    • Organizer
      第52回有機反応若手の会
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    • Invited
  • [Remarks] 清水研究室 ~有機精密化学研究室~

    • URL

      http://www.fine.chem.mie-u.ac.jp

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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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