Development of highly reactive and stereoselective catalytic reaction toward formation and introduction of 4 membered ring

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06976
• Research Institution: Musashino University
• Principal Investigator: 重久 浩樹 武蔵野大学, 薬学部, 講師 (60612471)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 有機化学

Outline of Annual Research Achievements

近年創薬研究の分野では４員環構造が注目を集めている。例えばオキセタンはgem-ジメチル基やカルボニル基の生物学的等価体として知られ、代謝安定性や水溶性の問題解決の一翼を担っている。４員環構造はひずんだ構造をもつため、合成難易度が高い。そこで、本研究の目的は、申請者が確立したMHAT/RPCのコンセプトを用いることによって、医薬品研究で重要なオキセタンなどの４員環含有化合物を効率的に合成することである。
具体的には、「（１）４員環構築反応の開発」、「（２）４員環ビルディングブロックとアルケンの連結反応の開発」、「（３）キラルコバルト触媒を用いた４員環生成物の立体制御」　が挙げられる。
まずは「（１）４員環構築反応の開発」従来の反応条件によって環化しうるアルケニルアルコールを探索し、その後反応条件の最適化を行う。最終的にはMHAT/RPCの優れた官能基許容性を活かして、従来法では合成困難なオキセタン含有化合物を多種合成する。
並行して「（２）４員環ビルディングブロックとアルケンの連結反応の開発」についても検討を行うが、（１）に比べて難易度が高くないと考えている。まずは単純なアルコール（メタノール、エタノールなど）とアルケンの１：１連結反応において高収率を目指し、その後市販されている４員環含有アルコールとの連結を行う。
ごく最近我々のグループではMHAT/RPCのコンセプトを使って環状グアニジン合成に成功し、シクロプロパンやシクロブタン構造が開環しないことを確認している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本学ではコロナウイルス感染症対策として、2020年度は厳しい入校規制があり、本研究を全く進めることができなかった。現在でも制限は残っているものの研究活動が開始され、「研究実績の概要」で述べたとおりの流れで研究を開始したばかりである。

Strategy for Future Research Activity

2021年度から開始した本研究は「（１）４員環構築反応の開発」から進める予定である。研究期間中は（１）を優先的に進め、今後の進捗次第では（２）を簡単な検証にとどめ、（３）へ移行する予定である。

Causes of Carryover

2020年度はコロナウイルス感染症対策のため、本学では厳しい入校制限があり、本研究を進めることができなかった。2021年度もある程度の制限が残っているものの、本研究を最優先に開始し始めている。請求した助成金は主に試薬類等に当てる予定である。