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2011 Fiscal Year Annual Research Report

アルキニルイミンを出発物質に用いる新規反応機構を基軸とする含窒素化合物の合成研究

Research Project

Project/Area Number 22550096
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

八谷 巌  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50312038)

Keywordsβ-ラクタム / 含窒素化合物 / シクロブテノン / 不斉還元 / イミン / ケチミン / リン酸ジエステル触 / 共役付加反応
Research Abstract

研究代表者らはイミノシクロブテノンの還元反応によって得られるアミノシクロブテノンの熱的開環-閉環反応により、抗生物質の代表的な骨格の一つでありかつ含窒素化合物を立体選択的に合成するための有用なビルディングブロックである、ラセミ体のcisおよびtrans-β-ラクタム化合物の高ジアステレオ選択的合成法を既に見出している。平成22年度はエナンチオ選択的還元によるキラルなβ-ラクタム環化合物の合成の開発を行った結果、フェニル基を有するリン酸ジエステル触媒の存在下、還元剤としてベンゾチアゾリンを用いることにより、高エナンチオ選択的に対応するアミノシクロブテノンを得、引き続く熱的開環-閉環反応によりキラルなcis-β-ラクタム化合物が得られることを見出していたが、不斉還元反応の収率は未だ満足できるものではなかった。そこで平成23年度は、収率の向上を目指しさらに反応条件の検討を行った結果、溶媒にキシレンを用いることにより収率よくキラルなアミノシクロブテノンが得られることを見出した。さらに、得られたキラルなアミノシクロブテノンの1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン(DBU)の存在下、熱的開環-閉環反応により、光学純度をほぼ損なうことなくtrans選択的に対応するキラルなβ-ラクタムが得られることも明らかにした。また、アルキニルイミンとケテンシリルアセタールとの共役付加反応を、マイクロリアクターを用い行った結果、出発物質であるイミノシクロブテノンが得られることも見出し、フロー合成によるイミノシクロブテノンの合成法も開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

フェニル基を有するリン酸ジエステル触媒の存在下、還元剤としてベンゾチアゾリンを用いるエナンチオ選択的還元の収率の向上に時間を要した結果、計画にやや遅れを生じた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の各研究テーマに、当研究室の本学大学院工学研究科の大学院生1名ずつを割り当て、申請者の統括・指導の下、研究を遂行していたが、計画にやや遅れが生じたので、各研究に参加する大学院生の人数を1名ずつ増員し、24年度でその遅れの回復を図る。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Nitrogen-Containing Heterocycles Using Conjugate Addition Reactions of Nucleophiles to α,β-Unsaturated Imines2012

    • Author(s)
      Iwao Hachiya, Isao Mizota, MakotoShimizu
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 85(5) Pages: 993-1016

    • DOI

      DOI:10.3987/REV-12-726

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regioselective Ring-Opening Reaction of 2-Mono-Substituted Azetidin-3-ones Promoted by the Combined Use of Titanium Tetraiodide and Its Chloro or Bromo Counterpart2012

    • Author(s)
      ShingoHata, Daisuke Fukuda, Iwao Hachiya, MakotoShimizu
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 84 (1) Pages: 301-307

    • DOI

      DOI:10.3987/COM-11-S(P)26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Double Nucleophilic Addition to Acrolein with Ketene Silyl Acetals and Allylborolanes Catalyzed by Proline2011

    • Author(s)
      Makoto Shimizu, MamiKawanishi, Akinori Itoh, Isao Mizota, IwaoHachiya
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 40(8) Pages: 862-863

    • DOI

      DOI:10.1246/cl.2011.862

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reductive Aminopropylation of Ketene Silyl (Thio) Acetals Leading to the Synthesis of δ-Amino Esters2011

    • Author(s)
      M.Shimizu, et al
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 52 Pages: 5388-5391

    • DOI

      10.1016/c.tetlet.2011.08.054

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マロン酸エステルのアルキニルイミンへの共役付加反応による2-ピリドの合成とその応用2012

    • Author(s)
      松本尚恵, 他3名
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] イミノシクロブテノンのエナンチオ選択的還元によるキラルβ-ラクタムの合成2012

    • Author(s)
      伊藤昭徳, 他2名
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] β-ケトエステル及び環状β-ケトエステルのアルキニルイミンへの共役付加反応による2-ピリドンの合成を鍵反応とする(R)-(+)-muscopyridine類縁体の全合成研究2012

    • Author(s)
      松本尚恵, 他2名
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 2-アミノマロン酸エステ誘導体のアルニルイミンへの共役付加による3-アミノ-2-ピリドン誘導体の合成研究2012

    • Author(s)
      野田昌吾, 他2名
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] フロー合成を用いたアルキニルケチミンに対するケテンシリルアセタールの共役付加反応によるイミノシクロブテノンの合成2012

    • Author(s)
      伊藤昭徳, 他3名
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] Aluminum Trichloride-Mediated Conjugate Addition Reaction of Ketene Silyl Acetals with Alkynyl Imines : Stereodivergent Synthesis of β-Lactams2011

    • Author(s)
      Iwao Hachiya, et al
    • Organizer
      The 16th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis
    • Place of Presentation
      Shanghai (China)
    • Year and Date
      2011-07-25
  • [Presentation] マイクロリアクターを用いた含窒素ヘテロ環化合物合成法の開発2011

    • Author(s)
      八谷巌
    • Organizer
      新学術領域研究反応集積化の合成化学-革新的手法の開拓と有機物質創成への展開第4回若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県)
    • Year and Date
      2011-06-11

URL: 

Published: 2013-06-26  

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