2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of molecular transformation based on generation of higher ordered dipolar species utilizing 1,3-dipoles
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21K05050
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
宇梶 裕 金沢大学, 物質化学系, 教授 (80193853)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 1,3-双極子 / カルベン型化学種 / アゾメチンイミン / ニトロン / ジアゾ化合物 / イソシアニド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1,3-双極子は，その協奏的[3+2]付加環化反応が有用で信頼性の高い複素5員環合成法であり広く利用されるが，複素5員環合成以外への適用には限界があった。本研究では，1,3-双極子単独ではなく，カルベンおよびカルベン型化学種との融合による協働・重奏化，の基本コンセプトのもと，1,4-双極子を始めとした高次双極性化学種を創生して多様な分子変換プロセスを開発することを究極の目標とした。
1,3-双極子としてイソキノリン骨格を有するニトロンと，カルベンであるイソシアニドの付加により1,4-双極子の発生が可能である。今回，ルイス酸性を有するケイ素化合物，特にトリメチルシリルアセタートが付加促進剤として有効であることを明らかにした。生成物は，1,4-双極子等価体であるニトリリウム中間体にアセタートが付加後変換したイミノカルボン酸アミドであった。本反応はインドール骨格を有するニトロンとイソシアニドを用いることにより生理活性化合物合成に応用できることを明らかにした。アセタートに代わる炭素求核試薬を用いることができれば，更なる分子変換への展開が期待できる。
イソキノリン骨格を有するN’-アシルアゾメチンイミンとの反応において，ジアゾ酢酸エチルとの反応では付加型反応が進行するのに対し，ジアゾメタンとの反応では環拡大が進行し，形式的にアゾメチンイミンの炭素-窒素結合にメチレンが挿入した1,4-双極子部位を取り込んだ3-ベンズアゼピン誘導体が得られることが明らかにしていた。ジアゾメタンは毒性が高く，爆発性も有することから，毒性と爆発性が抑制されたトリメチルシリルジアゾメタンの活用を検討し，共溶媒としてメタノールを添加する条件で反応が進行することを見出した。基質一般性についても検討し，いずれの場合も収率よく3-ベンズアゼピン誘導体を得ることができた。
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