2016 Fiscal Year Research-status Report
新規アミン結合型超原子価ヨウ素を用いた直截的炭素ー窒素結合形成反応
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15K17819
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
森山 克彦 千葉大学, 大学院理学研究科, 准教授 (00509044)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アミノ化 / 複素環化合物 / 超原子価ヨウ素 / ハロゲン化 / ヨウ素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新規窒素―ヨウ素結合型超原子価ヨウ素の創製及びそれらを用いた直截的炭素－窒素結合形成反応の開発を検討した。我々は、これまでに新規アミン結合型超原子価ヨウ素化合物であるインドリル(フェニル)ヨードニウムイミドの合成し成功しており、この化合物を用いた直截的炭素－窒素結合形成を伴うインドールの二重官能基化反応を達成した。本年度は、本研究の新たな展開として、インドール以外の複素環化合物を有する複素環(アリール)ヨードニウムイミドの合成を検討した。その結果、ピロール、インダゾール、ウラシル、チオフェン、またはキノリン骨格を有する(アリール)ヨードニウムイミドを高収率で得ることに成功した。
一方、インドリル(フェニル)ヨードニウムイミドの形成を伴う2-メチルインドール誘導体の二重官能基化反応を精査した。はじめに、2-メチルインドール誘導体に(ジアセトキシ)ヨードベンゼン及びビススルホンイミドを作用させると、2-メチルインドリル(フェニル)ヨードニウムイミドが効率的に得られることがわかった。さらに、この化合物にハロゲン化剤である1,3-ジヨード-5,5-ジブロモヒダントイン (DIH) を加えると、イミド基の1,4-転位を伴うヨードアミノ化反応が進行し、2-メチルインドール骨格のメチル基とインドール環の3位がアミノ基とヨウ素原子に置換された2-アミノメチル-3―ヨードインドール誘導体が高収率および位置選択的に得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究は、前年度までの成果により、本研究を順調に進展させることができた。具体的には、ピロール、インダゾール、ウラシル、チオフェン、またはキノリン骨格を有する複素環(アリール)ヨードニウムイミドの合成を達成した。本結果は、トップレベルの学術論文に掲載された(Chemistry An Asian Journal 2016, 11, 3585-3588)。さらに、2-メチルインドリル(フェニル)ヨードニウムイミドにハロゲン化剤である1,3-ジヨード-5,5-ジブロモヒダントイン (DIH) を加えると、イミド基の1,4-転位を伴うヨードアミノ化反応が進行し、2-アミノメチル-3―ヨードインドール誘導体が高収率および位置選択的に得られた。この方法は、従来の方法では達成できなかったsp3-sp2炭素の二重官能基化反応であり、この結果は、窒素―ヨウ素結合型超原子価ヨウ素化合物の有用性を示すことができる重要な結果であると言える。
また、その他の直截的炭素－窒素結合形成反応もいくつか興味深い知見を得ることができた。これらの結果は投稿準備中である。今後、超原子価ヨウ素の触媒化や不斉反応に展開する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方策については、交付申請書に従い、現在進行中の窒素―ヨウ素結合型超原子価ヨウ素化合物を用いた複素環化合物の直截的sp3炭素アミノ化反応を引き続き検討し、本反応を鍵とする生物活性化合物の効率的合成に挑戦する。また、平成２９年度の研究計画である光学活性アミン複合型超原子価ヨウ素化合物の創製研究及びこれらを用いる直截的不斉アミノ化反応を遂行する。
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| Causes of Carryover |
平成２８年度は予定より順調に成果が得られたことにより、国際学会・国内学会に参加したものの、試薬やガラス器具などの消耗品を節約することができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度もまた、継続してアミン結合型超原子価ヨウ素化合物を用いた直截的炭素－窒素結合形成反応を遂行する予定であるが、新規アミン結合型超原子価ヨウ素化合物創製に必要な有機合成試薬を多種多量に必要とするため、当該助成金を次年度分として利用していく必要がある。また、研究に必要な実験・設備・分析機器はできる限り既存のものを利用して、研究経費の大部分を消耗品として使用する。本研究の円滑な実験遂行には、多種の消耗品（有機・無機試薬、ガラス器具類、シリカゲル等）が必要である。さらに、触媒及び基質合成や不斉反応の条件を検討するためのホットプレートスターラーやLCキラルカラムが必要不可欠である。
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