2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Highly Efficient Synthetic Reactions of Nitrogen-Containing Compounds Utilizing an Imidoyl Group
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17K05860
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
八谷 巌 三重大学, 工学研究科, 教授 (50312038)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | イミン / 含窒素 / ヘテロ環 / β-ラクタム / δ-ラクタム / β-カルボリノン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アミノ酸、β-ラクタム系抗生物質をはじめとする含窒素化合物を効率的に合成するための新規合成反応の開発は強く望まれている。研究代表者らは、三重結合およびイミドイル基を有するアルキニルイミンへのケテンシリルアセタールの共役付加反応により、イミドイルシクロブテノンの合成単離に成功し、引き続く不斉還元を経るキラルβ-ラクタムの新規合成法を開発している。さらに、イミドイル基を有する新規ジアルキニルイミンを合成し共役付加反応を検討した結果、2当量のケテンシリルアセタールがβ位とδ位にそれぞれ付加したタンデム1,4-1,6-二重求核付加反応を鍵反応に用いる多官能基を有するβ-ラクタムの合成を見出している。そこで令和元年度は、多官能基を有するβ-ラクタムのジアステレオ選択的な合成に関して、反応機構の解明を行った。その結果、塩基および反応時間がジアステレオ選択性にどのように関与しているかを明らかにするための各種コントロール実験を行うことによって、新たな反応機構を提案することができた。
また、ジアルキニルイミンに対してスカンジウムトリフラート存在下、求核剤としてケテンシリルチオアセタールを作用させることでドミノ1,4-付加反応が進行し、多置換δ-ラクタムが得られることも見出した。活性化剤であるスカンジウムトリフラートの当量を検討した結果、50 mol%に当量を減らした場合でも反応は円滑に進行し、様々な置換基を有する多置換δ-ラクタムが得られることを明らかにした。
さらに、カップリングの手がかりであるブロモ基を有するアルキニルイミンへの2-アミノマロン酸ジエチルの共役付加反応による3-アミノ-4-(2-ブロモフェニル)-2-ピリドン合成を鍵反応に用い、引き続くパラジウム触媒を用いた分子内カップリング反応による2,3-二置換 4-エトキシカルボニル-β-カルボリン-1-オンの合成に成功した。
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