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反応集積化による高効率含窒素中分子合成反応の開発

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 16H01143
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

八谷 巌  三重大学, 工学研究科, 准教授 (50312038)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords中分子 / 反応集積化 / マイクロフロー合成 / 含窒素 / イミン / イミノエステル / アミノエステル / β-ラクタム
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らはイミノシクロブテノンの還元反応によって得られるアミノシクロブテノンの熱的開環-閉環反応により、抗生物質の代表的な骨格の一つでありかつ含窒素化合物を立体選択的に合成するための有用なビルディングブロックである、キラルなcisおよびtrans-β-ラクタム化合物の高ジアステレオおよびエナンチオ選択的合成法を既に見出している。また、α-スルホキシイミノエステルに対し、Grignard 反応剤を用いることでN,N-ジアルキル化が進行することを見出している。そこで平成29年度は、含窒素中分子の高効率合成のためのマイクロフロー合成を利用した連続反応プロセスに、三重結合を有するアルキニルイミンおよびα-イミノエステルが有用な出発物質であることを明らかにし、多段階を要する含窒素中分子合成に貢献することを目的に引き続き検討した。その結果、平成28年度に見出したフローシステムにより合成した多置換イミノシクロブテノンに、引き続きシアノ水素化ホウ素ナトリウムを用いたイミノ選択的還元を連続フローシステムで行うことにより、アミノシクロブテノンを得ることに成功した。また、α-スルホキシイミノエステルのN,N-ジアルキル化において、バッチ法の場合、-78 ℃でないとN,N-ジアルキル化の制御が困難であり、目的のジアルキル化体の収率も中程度であるのに対して、フローシステムを用いた場合、反応温度を-30 ℃まで上げることができた上、短時間で目的のジアルキル化体を良好な収率で得ることに成功した。さらに、含窒素中分子の高効率合成のための有用な中間体合成として、シアノ酢酸エステル誘導体のアルキニルイミンへの共役付加反応によるイミノピリジン合成を鍵反応に用いるアミノピリジニウム塩合成の開発に成功した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] New Synthetic Reactions Using the Iodotitanation Ability of Titanium Tetraiodide2017

    • Author(s)
      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
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 2-Aminopyridinium Salts from 2-Iminopyridines as a Starting Material2017

    • Author(s)
      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

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Titanium tetraiodide-mediated diastereoselective iodo-aldol and Mannich reactions of gamma-alkoxy-alpha,beta-alkynyl ketone derivatives2016

    • Author(s)
      Kai Yashiro, Shingo Ito, Shota Kayaki, Keito Sakata, Isao Mizota, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 72 Issue: 43 Pages: 6875-6885

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.09.020

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Titanium Tetraiodide Induced Cyclization of Cyanoketones into 3-Aryl-1-iodoisoquinolines2016

    • Author(s)
      Kai Yashiro, Keito Sakata, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 92 Issue: 11 Pages: 2032-2046

    • DOI

      10.3987/com-16-13560

    • NAID

      40021014973

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] meso-1,4-ジオキサン誘導体の不斉還元反応によるデシンメトリ化反応とその応用2018

    • Author(s)
      山本 健太、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] β-カルボリン合成を指向した3-アミノ-2-ピリドンの合成2018

    • Author(s)
      島田 聖士、三浦 諒也、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 2-アミノピリジン合成を活用するα-カルボリンの新規合成の開発2018

    • Author(s)
      島田 聖士、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] meso-1,4-ジオキサン誘導体のエナンチオ選択的還元によるデシンメトリ化を用いた生理活性化合物の合成研究2018

    • Author(s)
      山本 健太、米川 拓実、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フローシステムを用いたα-アシロキシイミノエステルの極性転換反応2018

    • Author(s)
      福本 真也、大田 一貴、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアルキニルイミンへの共役付加反応を経るβ-ラクタムの合成2018

    • Author(s)
      八谷 巌、佐藤 幸輝、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フローシステムを用いたα-スルホキシイミノエステルの極性転換反応2018

    • Author(s)
      福本 真也、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of Nitrogen-Containing Heterocycles Using Conjugate Addition Reactions of Nucleophiles to Alkynyl Imines2017

    • Author(s)
      Iwao Hachiya
    • Organizer
      3rd International Symposium on Catalysis Toward Green Sustainable Chemistry
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2017-03-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of Iminocyclobutenone Using a Flow System2017

    • Author(s)
      Kenta Nakamura, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学・横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] フローシステムを用いたα-オキシム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
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学・横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアルキニルイミンへの1,4-1,6-二重求核付加反応を用いる含窒素化合物の合成2017

    • Author(s)
      中村 謙太、原 雅哉、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学・横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 2-アミノピリジン合成を活用するα-カルボリンの合成研究2017

    • Author(s)
      島田 聖士、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学・横浜市
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 反応集積化による高効率含窒素中分子合成反応の開発2017

    • Author(s)
      八谷 巌
    • Organizer
      新学術領域研究 「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第3回成果報告会
    • Place of Presentation
      早稲田大学・新宿区
    • Year and Date
      2017-01-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Umpolung Reaction of α-Imino Ester Using a Flow System2017

    • Author(s)
      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 Annual Research Report
  • [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 Annual Research 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 Annual Research 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 Annual Research 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 Annual Research 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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      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Iminocyclobutenone Using a Flow System2016

    • Author(s)
      Kenta Nakamura, Mami Kawanishi, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • Organizer
      The 10th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-10)
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Japan
    • Year and Date
      2016-11-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 1,4-1,6-二重求核付加反応による含窒素化合物の合成2016

    • Author(s)
      中村 謙太、八谷 巌、清水 真
    • Organizer
      第47回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学・豊橋市
    • Year and Date
      2016-11-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 四ヨウ化チタンにより促進されるgamma-アルコキシ-alpha,beta-アルキニルケトン誘導体のヨード-Mannich反応2016

    • Author(s)
      八谷 巌、坂田 啓斗、矢代 快、清水 真
    • Organizer
      第63回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学・新宿区
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭素-窒素不飽和結合を活用する含窒素ヘテロ環化合物の合成2016

    • Author(s)
      八谷 巌
    • Organizer
      東京大学理学研究科化学専攻有機合成化学研究室講演会
    • Place of Presentation
      東京大学・文京区
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • 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

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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