• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

アルコキシ基を極性転換スイッチとした分子変換手法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K06503
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 InstitutionOkayama University

Principal Investigator

阿部 匠  岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (80453273)

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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords極性転換 / インドール / アジド基 / メトキシ基 / 芳香族求核置換反応 / C 3-N1`ビスインドール / アルミニウム錯体 / Grignard試薬 / C3-N1ビスインンドール / 極性転換スイッチ / 複素環 / ヨウ素 / LED
Outline of Research at the Start

「求核剤を求電子剤にする研究」は少なく、特に電子豊富な複素環の極性転換はあまり知られていない。複素環の特定の位置での極性転換を行うことはさらに難しく、全くの手付かずの研究分野である。本研究は位置選択的極性転換のテーラーメイド合成への適用を可能にすべく、アルコキシ基をインドールの極性転換スイッチとする新分子の創出と新たな反応様式の開拓を目的とする。それにより、位置選択的イプソ置換反応を基盤とした複素環分子のテーラメイド合成の手法を提示し、有機合成手法の革新と多様な化合物合成の効率化を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

「求核剤を求電子剤にする研究」は少なく、特に電子豊富な複素環の極性転換はあまり知られていない。複素環の特定の位置での極性転換を行うことはさらに難しく、全くの手付かずの研究分野である。本研究は位置選択的極性転換のテーラーメイド合成への適用を可能にすべく、アルコキシ基をはじめとする各種置換基を極性転換スイッチとする「新分子の創出と新たな反応様式の開拓」を目的とする。それにより、「位置選択的イプソ置換反応を基盤とした複素環分子のテーラメイド合成の手法」を提示し、有機合成手法の革新と多様な化合物合成の効率化を目指す。前年度までに得られた知見を以下に示す。

1)極性転換スイッチの探索の過程において、メトキシ基に加えてアジド基が利用可能であることが判明した。アジド基を有する極性転換型インドール試薬の反応性の検討を行い、Grignard試薬との反応において骨格の作り分けができることを見出した。本反応により、極性転換型インドール試薬からジクロフェナク誘導体の合成を行なった。

2) 1位メトキシ基のスイッチに関して、C3-N1ビスインドールの直接的な合成法はこれまで報告されておらず、アドバンテージを有する手法であると考えている。本年は、C3-N1ビスインドール型アルカロイドrivurialin Aの合成に本手法を適用したが、4位置換基の許容性が低いことが判明し、天然物合成への適用は困難であることが分かった。この過程おいて、立体障害のある4,5位に臭素原子を持つrivurialin Aの提唱構造に疑問を持ったため、別法での合成による構造決定を優先して行なった。極性転換型インドール試薬を用いて、rivurialin Aの初全合成を達成した。今年度は、1位メトキシ基のスイッチを用いてC3-N1ビスインドール型アルカロイドの合成を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

1) アジド基を極性転換スイッチとする手法に関して、単なるスイッチとしての利用にとどまらず新知見を得ることができた。すなわち、ヘミアミナール、アジド、Grignard試薬の反応性をうまく調整することによる独特な骨格の作り分けに適用できた。
2) メトキシ基のスイッチに関して、インドールアルカロイドの骨格など複雑な構造への適用に制限があることが判明した。
その後、代替法としてインドリンで導入後に芳香族化によって形式的にC3-N1ビスインドール骨格を構築できるメソドロジーを開発でき、検討は予想以上に進展している。実際、C3-N1ビスインドールアルカロイド(±)-rivularin Aの初全合成を達成でた。

Strategy for Future Research Activity

1) アジド基を極性転換スイッチとする手法に関して、ヘミアミナール、アジド、Grignard試薬の反応性を利活用した独特な骨格の作り分けに適用できた。反応条件精査に関しては不十分であるので、金属錯体との併用による新しい分子編集を展開したい。
2) メトキシ基のスイッチに関して、引き続きインドールアルカロイド合成へ応用する。同時に、反応性の問題を克服するのためには、金属錯体と分子設計のチューニングが必要であると考えている。アルコキシ基の電子的、立体的チューニングを鋭意検討して、反応性の向上を図る。

Report

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

    (12 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] On Demand Synthesis of C3?N1’ Bisindoles by a Formal Umpolung Strategy: First Total Synthesis of (±)‐Rivularin A2024

    • Author(s)
      Tokushige Keisuke、Abe Takumi
    • Journal Title

      Chemistry ? A European Journal

      Volume: 30 Issue: 11

    • DOI

      10.1002/chem.202302963

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthetic strategies for the construction of C3?N1′ bisindoles2024

    • Author(s)
      Abe Takumi
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 22 Issue: 9 Pages: 1756-1764

    • DOI

      10.1039/d3ob02089d

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxytrofalcatin Puzzle: Total Synthesis and Structural Revision of Oxytrofalcatins B and C2023

    • Author(s)
      Sugitate Kazuma、Yamashiro Toshiki、Takahashi Ibuki、Yamada Koji、Abe Takumi
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 88 Issue: 14 Pages: 9920-9926

    • DOI

      10.1021/acs.joc.3c00691

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of the Proposed Structure of Indolyl 1,2-Propanediol Alkaloid, 1-(1H-Indol-3-yloxy)propan-2-ol2023

    • Author(s)
      Kimata Momoko、Abe Takumi
    • Journal Title

      Chemistry

      Volume: 5 Issue: 4 Pages: 2772-2784

    • DOI

      10.3390/chemistry5040177

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] One-Pot Synthesis of Core Structure of Shewanelline C Using an Azidoindoline2023

    • Author(s)
      Toshiki Yamashiro, Keisuke Tokushige, Takumi Abe
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 88 Issue: 6 Pages: 3992-3997

    • DOI

      10.1021/acs.joc.3c00013

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aluminum-Catalyzed Cross Selective C3-N1′ Coupling Reactions of N-Methoxyindoles with Indoles2023

    • Author(s)
      Keisuke Tokushige, Toshiki Yamashiro, Seiya Hirao, Takumi Abe
    • Journal Title

      Chemistry

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 452-462

    • DOI

      10.3390/chemistry5010033

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First Total Synthesis of Reassigned Echinosulfonic Acid D2022

    • Author(s)
      Takumi Abe, Ren Nakajima, Toshiki Yamashiro, Daisuke Sawada
    • Journal Title

      J. Nat. Prod.

      Volume: 85 Issue: 8 Pages: 2122-2125

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.2c00559

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ポリブロモインドールアルカロイド(±)-rivuralin Aの初全合成2024

    • Author(s)
      徳重慶祐、阿部 匠
    • Organizer
      日本薬学会第144年会(横浜)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 極性転換型インドール試薬を用いたC3-N1'ビスインドール骨格の構築2023

    • Author(s)
      徳重慶祐、阿部 匠
    • Organizer
      第52回複素環化学討論会(仙台)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ビスインドールアルカロイドrivuralin Aの全合成研究2023

    • Author(s)
      徳重慶祐、阿部 匠
    • Organizer
      第62回日本薬学会中国四国支部学術大会(高知)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 新規アジドインドリンの合成と反応への応用2022

    • Author(s)
      ○山城寿樹、阿部 匠、澤田大介
    • Organizer
      第61回日本薬学会中国四国支部学術大会(広島)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] アジドインドリンの開発とその応用2022

    • Author(s)
      ○山城寿樹、阿部 匠、谷岡 卓、神野伸一郎、澤田大介
    • Organizer
      第48回 反応と合成の進歩シンポジウム(千葉)
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi