Dearomative Diels-Alder Reaction of Arenes with Unactivated Alkynes

• Project/Area Number: 18K06563
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Kobe Pharmaceutical University
• Principal Investigator: Okitsu Takashi 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (50441209)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: Diels-Alder反応 / 脱芳香族化 / ナフタレン / チオフェン / アルキン / タンデム反応 / Diels-Alder / 有機合成化学

Outline of Final Research Achievements

Diels-Alder reaction, the cycloaddition of diene with dienophile leading to six-membered ring, is recognized as one of the most important reaction in synthetic organic chemistry. In this project, we developed dearomative Diels-Alder reactions of naphthalenes and thiophenes as dienes with unactivated alkynes as dienophiles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

芳香環をジエンとして直接利用する脱芳香族的 Diels-Alder反応は、多環式化合物を合成する上で魅力的な手法である。しかし、芳香環が有する高い芳香族安定化エネルギーを乗り越える脱芳香族的反応は一般的に難しいため、ジエンとして利用可能な芳香環は高反応性のものに限定される。今回、低反応性芳香環であるがゆえ利用例が少ないナフタレンやチオフェンをジエンとして用いる不活性アルキンとの脱芳香族的Diels-Alder反応を開発することに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Synthesis of One Double Bond-Inserted Retinal Analogs and Their Binding Experiments with Opsins: Preparation of Novel Red-Shifted Channelrhodopsin Variants (2020)
  • Author(s): Okitsu Takashi、Yamano Yumiko、Shen Yi-Chung、Sasaki Toshikazu、Kobayashi Yuka、Morisawa Shoko、Yamashita Takahiro、Imamoto Yasushi、Shichida Yoshinori、Wada Akimori
  • Journal Title: Chemical and Pharmaceutical Bulletin Volume: 68 Issue: 3 Pages: 265-272
  • DOI: 10.1248/cpb.c19-01005
  • NAID: 130007804067
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • Year and Date: 2020-03-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A dearomative ipso-iodocyclization/desymmetrization sequence leading to optically active tricyclic piperazine scaffolds (2020)
  • Author(s): Okitsu Takashi、Horike Arisa、Shimazawa Natsumi、Wada Akimori
  • Journal Title: Organic & Biomolecular Chemistry Volume: 18 Issue: 18 Pages: 3501-3511
  • DOI: 10.1039/d0ob00510j
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ynamides enabled 6-, 7-, and 8-endo-dig iodocyclization of ethoxyethyl ethers: rapid construction of medium-sized oxacycles at room temperature (2020)
  • Author(s): Okitsu Takashi、Namura Akihiro、Kondo Shinji、Tada Shoya、Yanagida Marina、Wada Akimori
  • Journal Title: Organic Chemistry Frontiers Volume: 7 Issue: 6 Pages: 879-884
  • DOI: 10.1039/d0qo00153h
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Production of a Light-Gated Proton Channel by Replacing the Retinal Chromophore with Its Synthetic Vinylene Derivative. (2018)
  • Author(s): R. Takayama, A. Kaneko , T. Okitsu, S. P. Tsunoda, K. Shimono , M. Mizuno, K. Kojima, T. Tsukamoto, H. Kandori, Y. Mizutani, A. Wada, Y. Sudo
  • Journal Title: J Phys Chem Lett Volume: 9 Issue: 11 Pages: 2857-2862
  • DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b00879
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retinal configuration of ppR intermediates revealed by photo-irradiation solid-state NMR and DFT (2018)
  • Author(s): Yoshiteru Makino, Izuru Kawamura, Takashi Okitsu, Akimori Wada, Naoki Kamo, Yuki Sudo, Kazuyoshi Ueda, Akira Naito
  • Journal Title: Biophys. J Volume: 115 Issue: 1 Pages: 72-83
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2018.05.030
  • NAID: 120006698118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Red-Tuning of the Channelrhodopsin Spectrum Using Long Conjugated Retinal Analogues. (2018)
  • Author(s): Shen YC, Sasaki T, Matsuyama T, Yamashita T, Shichida Y, Okitsu T, Yamano Y, Wada A, Ishizuka T, Yawo H, Imamoto Y.
  • Journal Title: Biochemistry Volume: 57 Issue: 38 Pages: 5544-5556
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.8b00583
  • NAID: 120006708206
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silyl Group-Directed 6-exo-dig Iodocyclization of Homopropargylic Carbamates and Amides (2018)
  • Author(s): Okitsu Takashi、Nakahigashi Hikaru、Sugihara Ryosuke、Fukuda Ikki、Tsuji Saki、In Yasuko、Wada Akimori
  • Journal Title: Chemistry - A European Journal Volume: 24 Issue: 70 Pages: 18638-18642
  • DOI: 10.1002/chem.201804794
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヘテロ芳香環とアルキンとの分子内Diels-Alder反応 (2021)
  • Author(s): 沖津 貴志、加藤 鈴奈、白木 裕人、和田 昭盛、波多野 学
  • Organizer: 日本薬学会第141年会
• [Presentation] 医薬品合成を指向した基質設計とカチオン性ヨウ素試薬を鍵とする複素環合成法の開発 (2020)
  • Author(s): 沖津 貴志
  • Organizer: 第18回有機合成化学協会関西支部賞受賞講演会
  • Invited
• [Presentation] Fucoxanthin酸化代謝物の合成と抗炎症効果 (2020)
  • Author(s): 岡田 夕鶴、沖津 貴志、和田 昭盛、高谷 直己、細川 雅史、山野 由美子
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] メトキシナフタレンとアルキンの分子内Diels-Alder反応 (2020)
  • Author(s): 沖津 貴志、谷口 幹太、石井 陽、俟野 文隆、和田 昭盛
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] エポキシイナミドのドミノ型反応を利用した三環性骨格構築法の開発 (2020)
  • Author(s): 沖津 貴志、桜木 健志、福井 元暉、和田 昭盛
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] シリルアルキノールのタンデム型脱水－求電子的環化反応の開発 (2020)
  • Author(s): 沖津 貴志、諸橋 舞、丹羽 穂乃花、和田 昭盛
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] ヨード環化反応によるp-アミノフェノール類の脱芳香族的三次元変換 (2019)
  • Author(s): 沖津 貴志、堀家 有理紗、嶋澤 夏実、和田 昭盛
  • Organizer: 第45回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Presentation] イナミドのヨード環化反応を用いたナフタレン環の即時合成 (2019)
  • Author(s): 沖津 貴志、乾 綾花、牟田 絵美子、和田 昭盛
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] 2H-クロメン骨格を有する9Z-レチノイン酸アナログの合成 (2018)
  • Author(s): 和田 昭盛、藤原 智、上西 郁穂、沖津 貴志、山野 由美子
  • Organizer: 日本ビタミン学会第70回大会
• [Presentation] シリル基を配向基とするホモプロパルギルカルバメートおよびアミドの6-exo-dig型ヨード環化反応 (2018)
  • Author(s): 沖津 貴志、中東 光、杉原 遼祐、福田 一起、辻 早季、尹 康子、和田 昭盛
  • Organizer: 第68回日本薬学会近畿支部総会・大会
• [Presentation] σ-求核剤による3-メチレン-4-アミド-1,2-ジアゼチジンの求核的開環反応 (2018)
  • Author(s): 沖津 貴志、赤銅 麻鈴、竹内 沙弥、和田 昭盛
  • Organizer: 第44回反応と合成の進歩シンポジウム
• [Remarks] 神戸薬科大学・生命有機化学研究室
  • URL: https://www.kobepharma-u.ac.jp/ocls/