2018 Fiscal Year Annual Research Report
マグネシウムアミドを用いる高歪み中間体の新規発生法の開発と合成的応用への展開
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18J20481
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
日置 裕斗 神戸大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | シクロアレン / クリック反応 / BARAC / シクロアルキン / マグネシウムアミド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，これまで応用が進んでいなかった高歪み中間体シクロアルキンおよびシクロアレンに着目し，代表者がすでに開発した脱プロトン的発生法を発展させて，合成的有用性を拡大することを目的としている。今年度は，特に研究が立ち遅れているシクロアレン中間体に焦点を当て，シクロアレンが示す多様な反応性を明らかにすることを目指した。具体的には，脱プロトン的に発生させたシクロアレンに対し，適用可能な反応剤を検討した。その結果，イソベンゾフランやニトロンとの[4+2]，[3+2]付加環化反応において，望みの付加環化体を良好な収率で得た。また，スチレンとの[2+2]付加環化反応も速やかに進行した。チオールとの求核付加反応では，シクロアレンの連続した二重結合の炭素のうち，最も歪んだ中心の炭素で反応が進行した。以上の結果から，中間体の反応性を網羅的に明らかにし，シクロアレンが様々な反応形式を示すことがわかった。
また，近年生体分子のラベリングなど，生物化学分野で注目されている，銅触媒を必要としないクリック反応に有用なビアリールアザシクロオクチノン（BARAC）の効率的合成を達成した。本合成法では，代表者が開発した脱プロトン的手法を用いることで，従来の合成に必要であったシリル基の導入が不要になるとともに，前駆体であるケトンからワンポットで歪んだ三重結合の形成が可能であるため，工程数，総収率の面で従来法より優れている。また，本合成法ではBARAC骨格のグラムスケールでの供給も可能であった。
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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
今年度の研究では，シクロアレン中間体が示す多様な反応性を網羅的に明らかにした。この結果は，中間体の高い反応性を生かした，新たな骨格構築反応の開発につながると期待される。
また，すでに生物化学分野において実用的応用が進んでいる，BARAC骨格の効率的合成法を確立したことは，歪んだ三重結合のさらなる応用に向けた重要な足掛かりになると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
シクロアレン中間体に関して，これまでに明らかにした反応性の知見を生かし，シクロアレンを用いた新たな骨格構築反応の開発を目指す。具体的にはスチレンとの[2+2]反応が高収率で進行したことに着目し，分子内にオレフィン部位を有する基質の合成および，シクロアレンの発生に続く分子内[2+2]反応による，高度に縮環した炭素骨格の構築を目指す。また，分子内に窒素求核部位を有する基質の合成および，環化による含窒素縮環骨格の構築も並行して検討する。
効率的合成法を確立したBARACに関して，BARAC骨格の実用的応用を志向し，特定の分子と結合を形成するためのリンカーの導入と，官能基の適用範囲について検討する。
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