2018 Fiscal Year Annual Research Report
脱芳香化・再芳香化を活用した革新的有機合成法の開発と展開
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18H02550
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
根本 哲宏 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80361450)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | インドール / ベンゾフラン / 脱芳香化 / 銀カルベン / ヘテロ環状化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度目の研究実績概要は以下の通りまとめることができる。銀カルベンを用いるフェノール脱芳香化反応に関しては、メカニズム解析を行った結果、添加剤として用いる安息香酸が、触媒の重合状態のコントロールに重要な働きを持つことを実験的に証明した。また、インドールの脱芳香化反応やナフタレン誘導体の脱芳香化反応にも展開している。ドラグマシジンEをはじめとした、3,4位中員環縮環インドール類の合成に関しては、ジエンへのHeck挿入により促進されるカスケード反応を用いる骨格合成法を開発するとともに、ラジカルカスケード反応を活用する新規合成法を開発した。後者の手法は、3,4位中員環縮環インドール類の酸素類縁体となる、ベンゾフラン型化合物の合成に特に効果的であることがわかった。基質一般性の検討も行い、様々な3,4位中員環縮環ベンゾフラン類の合成に展開可能であることを示した。ドラグマシジンEの合成研究に関しては。現在も不斉中心導入の検討を進めている。また、全合成に必要となる、４置換ヨードアニリン誘導体の合成検討も進めている。これらを組み合わせることで、ベンジル位メチル基、インドール７位水酸基ユニットを含む基盤骨格の合成に成功した。これらに加え、金触媒を用いるフリーデルークラフツ型反応を活用したナフトール類の位置選択的官能基化を経由するラクトン合成法の開発や、銀カルベンを用いるフェノール性水酸基への触媒的不斉挿入反応の開発、パラジウム触媒を用いるカスケード反応を利用した７員環型化合物の合成法開発にも成功している。
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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
脱芳香化関連の反応開発に関しては、銀カルベノイドを用いる反応開発を中心に、フェノール脱芳香化のメカニズム解析、インドール類を求核剤とする分子内不斉脱芳香化反応への展開に成功した。さらに、フェノール、インドール求核剤にとどまらず、単純なナフタレン誘導体などの脱芳香化にも本カルベン種が利用可能であることも見いだした。
3,4位中員環縮環インドール類の合成に関しては、新たな合成手法としてパラジウム触媒を用いる手法と、ラジカルカスケード反応を用いる手法を新たに開発した。AIBNを用いるラジカル開始剤を用いる手法に加え、フォトレドックス触媒を用いる光化学反応による合成法にも展開している。ドラグマシジンEの合成研究に関しては、天然物様に官能基化した骨格合成の検討を進めつつ、不斉中心の導入に関しては酵素触媒による構築検討も開始している。そのほかにも、種々の金属カルベンや遷移金属触媒を利用した新しい合成反応開発を検討しており、４年間の研究期間の最初の年の進捗としては、概ね順調との自己評価ができると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年度目は以下の検討を進める。
脱芳香化反応に関しては、銀カルベンを用いる手法の検討を中心に進める。特に、インドール脱芳香化反応の基質一般性の検討と、実験、計算化学的な手法を活用したメカニズム解析を行う。また、銀触媒を用いるナフタレンの脱芳香化、ブシュナー環拡大反応の触媒的不斉反応化に関して、初年度に見いだした初期的データの展開研究を進める。
3,4位中員環縮環インドール類の合成に関しては、ドラグマシジンEの合成研究を進める。特に、酵素反応や化学触媒による不斉中心の立体選択的構築を徹底的に検討し、すでに確立しつつある主骨格の合成法とを組み合わせることで、全合成研究を進展させる。
新しい試みとしては、独自の脱芳香化反応系を利用した、トリスピラン型分子の合成研究を新たに開始する。
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