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Precise control of multi-step organic reactions and development of functional molecules

Research Project

Project/Area Number 22K06500
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

松尾 淳一  金沢大学, 薬学系, 教授 (50328580)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords多成分連結反応 / 大環状化合物 / ブルック転位 / ケイ素化合物 / カスケード反応 / 全合成 / 連続反応 / 環状化合物 / 一過性エノラート / ポリアミド
Outline of Research at the Start

本研究は、多段階連続反応を取り入れた短工程合成法の開発を目的として、①触媒的4成分分子間cross Michael/Michael/aldol反応の開発、②複反応点Ugi反応による大環状ポリアミドおよびカゴ状ポリアミドの合成とその機能評価、③α-ジケトン構造を有する対称テトラオンの分子内連続環化とNesteretal A全合成を研究する。

Outline of Annual Research Achievements

我々は、ジカルボン酸とジイソニトリルとのダブルUgi反応による13-16員環テトラアミドの一段階合成を開発した。この方法では、高希釈条件を必要とせず、より大きな環の形成は確認されなかった。添加剤としてZnCl2を加えると、テトラアミドの収率が向上することが分かった。ダブルUgi環化反応の収率はN-置換第1級アミン成分の影響を強く受ける可能性があるということが分かった。また、環化生成物のX線結晶構造解析により、イソニトリル側の2つのカルボニル基の向きが逆方向に向く傾向があるということも示された。本方法はさまざまな13-16員環がダブルUgi反応によって合成されることを示し、13-16員環テトラアミドの化学ライブラリーの構築に有用であり、適切な物理化学的特性を備えた医薬品化合物の開発のための基盤となることが期待される。
18-crown-6エーテル存在下, 塩基としてKHMDSを用いてβ-シリルケトンとアルデヒドとの反応を行うことにより, β,γ-不飽和ケトンが得られることを見出した. β,γ-不飽和ケトンは, 副生成物であるシクロプロパノール体がフラグメンテーションを起こすことにより得られることを明らかにした. また, HMPA存在下, エノンに対するシリル基の共役付加反応を行い, 生じたエノラートとアルデヒドを反応させることによりワンポットにてβ,γ-不飽和ケトンが得られることを見出した. 本反応は, 骨格転位を伴っていることが実験結果から明らかであり, 今までに報告例のないβ-シリルケトンの新たな反応であることがわかった. また、キラル触媒を用いて光学活性なβ-シリルケトンを合成し、aldol/Brook転位における立体化学の解明を行った結果、立体化学の反転を伴っていることを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

多段階連続反応を取り入れた短工程合成法の開発を目的として、①触媒的4成分分子間cross Michael/Michael/aldol反応の開発、②複反応点Ugi反応による大環状ポリアミドおよびカゴ状ポリアミドの合成とその機能評価、③α-ジケトン構造を有する対称テトラオンの分子内連続環化とNesteretal A全合成、の3点を計画していた。既に①と③に関しては研究を完了しており、今年度で②の主要な部分の基礎的な部分に関して終了しているためである。

Strategy for Future Research Activity

アジリジンの炭素―炭素結合開裂に続く、トリメチルシリルシアニドなどとの炭素―炭素結合の形成反応を開発し、連結反応の可能性を広げる。
シクロブタノンの炭素ー炭素結合開裂反応に関して、通常困難な第4級炭素上でのSN2反応機構の解明を行う。
アジドーアルキン環化付加反応に関して、より速やかに進行し、さらに位置選択性を向上させるための因子を解明する。
tuberindine類の全合成を金触媒を用いるヒドロアミノ化を鍵工程として行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Aldol/Brook/Carbon Skeletal Rearrangement Cascade Reactions of β-Silyl Ketones with Aldehydes2023

    • Author(s)
      Aya Nowaki, Mizuki Kawano, Fuka Hori, Yurika Fuse, Tomoyuki Yoshimura, and Jun-ichi Matsuo
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 2023 Issue: 44

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300351

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 13-16-membered cyclotetrapeptide mimics by Ugi reactions with diacids and diisonitriles2023

    • Author(s)
      Yurika Fuse, Sou Ookubo, Tomoyuki Yoshimura, and Jun-ichi Matsuo
    • Journal Title

      Eur. J. Org. Chem.

      Volume: 2023 Issue: 5

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300939

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Cycloaddition Reactions of Aryne Intermediates with a Chiral Carbon-Carbon axis: Syntheses of Axially Chiral Biaryl Compounds2023

    • Author(s)
      Yoshimura, Tomoyuki; Onda, Ken-ichi; Matsuo, Jun-Ichi
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 25 Issue: 49 Pages: 8952-8956

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c03983

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cascade cyclization of 1,2,7,8-tetraones and total synthesis of (±)-nesteretal A2022

    • Author(s)
      Tomoka Dentani, Ayano Kawachi, Misaki Kato, Tomoyuki Yoshimura, Jun-ichi Matsuo
    • Journal Title

      Org. Chem. Front.

      Volume: 9 Issue: 14 Pages: 3786-3793

    • DOI

      10.1039/d2qo00740a

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Indole Skeletons through Direct Catalytic Three-Component Domino Reactions of Vinylarenes, Aldehydes, and Pronucleophiles2022

    • Author(s)
      Fuka Hori, Tomoyuki Yoshimura, Jun-ichi Matsuo
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 33 Issue: 15 Pages: 1519-1522

    • DOI

      10.1055/a-1865-2556

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intermolecular direct catalytic cross-Michael/Michael reactions and tandem Michael/Michael/aldol reactions to linear compounds2022

    • Author(s)
      Yuta Asaji, Hibiki Maruyama, Tomoyuki Yoshimura, and Jun-ichi Matsuo
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 122 Pages: 132951-132951

    • DOI

      10.1016/j.tet.2022.132951

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ロリオリドのジアステレオ選択的全合成研究2023

    • Author(s)
      吉村智之、虎前祐里佳、饒平名長人、高橋里彩子、松尾淳一
    • Organizer
      第49回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 軸性不斉アライン中間体を経由する不斉反応の開発2022

    • Author(s)
      吉村智之,恩田健一,松尾淳一
    • Organizer
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] シクロヘキサトリエン合成法の開発2022

    • Author(s)
      吉村智之,知野貫太,北浦茉樹,松尾淳一
    • Organizer
      第39回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 金沢大学 医薬保健学域 薬学類 医薬科学類 機能性分子合成学研究室

    • URL

      https://www.p.kanazawa-u.ac.jp/~gousei/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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