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2011 Fiscal Year Annual Research Report

電子不足イミン類への異常付加を活用する高効率的含窒素化合物の合成

Research Project

Project/Area Number 23350040
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

清水 真  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30162712)

Keywordsα-イミノ酢酸エステル / 3成分カップリング反応 / イント・リン-3-オン / テトラヒドロ-4-キノロン / 有機アルミニウム試薬 / アントラニル酸メチル / アサ・-Brook転位 / トリメチルシリル酢酸エチル
Research Abstract

現在までに得られている予備実験結果をもとにα-イミノ酢酸エステルに対して求核試薬および求電子剤を作用させることにより、3成分カップリング反応に基づくアミノエステルを得る方法を探り、関連する反応を活用してイント〓リン-3-オンあるいはテトラヒドロ-4-キノロン誘導体のワンポット合成に展開できる事を明らかにした。具体的には以下の成果を挙げた。
(1)グリオキシル酸エステル由来のイミンに対して有機アルミニウム試薬を作用させることにより、N-アルキル化された中間のエノラートを効率良く発生させ、さらにアルデヒドを作用させ、連続的な3成分カップリング反応を見出した。特に添加剤として2-メトキシ-N、N-ジメチルエチルアミンを加えて反応を行ったところ、収率、ジアステレオ選択性ともに向上することを見出した。
(2)アントラニル酸メチル由来のα-イミノエステルに対し、求核剤としてシリルアルミニウム試薬を用いることて〓C-シリル化に続くアサ〓-Brook転位を経て系内て〓アルミニウムエノラート種を調製し、続く環化反応により目的のイント〓リン誘導体を良好な収率で得られることを見出した。イント〓リン-3-オン骨格は抗腫瘍性抗生物質として知られている天然物て〓ある(+)-Duocarmycin Aに見られる骨格て〓あり、その全合成への応用についても検討中である。
(3)イミノマロン酸ジエチルから調製したα-イミノエステルに対し、求核剤としてα-トリメチルシリル酢酸エチルリチウムエノラートを用いることでイミノ炭素上への付加に続き1,3-aza-Brook転位が進行し、続く環化反応により目的の2,2,3-三置換テトラヒドロ-4-キノロンの合成に成功した。また本反応では、同時にインドリン-3-オンも生成することが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

α-イミノ酢酸エステルに対して求核試薬および求電子剤を作用させることによる3成分カップリング反応は添加物などの効果を顕著にすることができ、論文に仕上げている段階である。イント〓リン-3-オンのワンポット合成はようやくモデル基質での反応性の検討が終わり、現在(+)-Duocarmycin Aの全合成への応用を始めたところである。テトラヒドロ-4-キノロン誘導体の合成反応はイント〓リン-3-オンの合成検討中に見出した新反応である。現在基質等広く展開中であり、発展が期待できる。

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究は概ね順調に遂行することができた。3成分カップリング反応では、空気酸化等のために今まで合成が困難であった1,2-アミノアルコールを安定に取り出す方法も開発でき、現在不斉合成への展開を行っているところである。また、イント〓リン-3-オンのワンポット合成に関しては天然生理活性化合物の(+)-Duocamlycin Aの全合成に着手したところで、24年度中には大筋の合成経路を確立したい。イミニウム塩を経由する多成分カップリング反応は現在4成分まで集積できることが分かったので、さらに5成分および6成分の集積化にもチャレンジしていきたい。

  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Integrated Reactions Using Addition to Conjugated Imines and Iminium Salts2012

    • Author(s)
      T.Nishi, et a
    • Journal Title

      Pure Appl.Chem.

      Volume: 84(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Nitrogen-containing Heterocycles Using Conjugate Addition Reactions of Nucleophiles to α,βUnsaturated Imines2012

    • Author(s)
      I.Hachiya, et al
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 85(In press)

    • DOI

      doi:10.3987/REV-12-726

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of γ,δ-Unsaturated Quaternary α-Alkylamino Acids Using Umpolung Reaction and Claisen Rearrangement2012

    • Author(s)
      I.Mizota, et al
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 53 Pages: 1847-1850

    • DOI

      doi:10.1016/j.tetlet.2012.01.133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regioselctive Ring-opening Reaction of 2-Mono-substituted Azetidin-3-ones Promoted by the Combines Use of Titanium Tetraiodide and Its Chloro or Bromo Counterpart2012

    • Author(s)
      S.Hata, et al
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 84 Pages: 301-307

    • DOI

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

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of α,α-Disubstituted α-Amino Esters : Nucleophilic Addition to Iminium Salts Generated from Amino Ketene Silyl Acetals2011

    • Author(s)
      S.Hata, et al
    • Journal Title

      J.Org.Chem.

      Volume: 76 Pages: 9670-9677

    • DOI

      doi:10.1021/jo201692xl

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

    • Author(s)
      I.Mizota, et al
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 52 Pages: 5388-5391

    • DOI

      doi:10.1016/j.tetlet.2011.08.054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 共役イミンおよびイミニウム塩への付加反応を基軸とする反応の集積化2011

    • Author(s)
      波多慎吾, 他
    • Journal Title

      有機合成化学協会誌

      Volume: 69 Pages: 1134-1144

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

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

      Chem.Lett.

      Volume: 40 Pages: 862-863

    • DOI

      Doi:10.1246/cl.2011.862

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Integrated Reactions Using Addition to Conjugated Imines2011

    • Author(s)
      M.Shimizu
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers & IUPAC 7th International Symposium on Novel Materials and their Synthesis
    • Place of Presentation
      Shanghai, China(招待講演)
    • Year and Date
      20111016-20111021
  • [Presentation] Titanium Tetrahalides Promoted Regioselective Ring-Opening and Reductive Aldol Reaction of Azetidin-3-ones2011

    • Author(s)
      S.Hata, et al
    • Organizer
      The 21st International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers & IUPAC 7th International Symposium on Novel Materials and their Synthesis
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      20111016-20111021
  • [Presentation] Nucleophilic Addition to Conjugated Imines Leading to the Synthesis of Heterocycles2011

    • Author(s)
      M.Shimizu, et al
    • Organizer
      14th Asian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand(招待講演)
    • Year and Date
      20110905-20110908
  • [Presentation] Aluminum Tetracloride-Mediated Conjugate Addition Reaction of Ketene Silyl Cetals with Alkynyl Imines : Stereodivergent Synthesis of β-Lactams2011

    • Author(s)
      I.Hachiya, et al
    • Organizer
      OMCOS 16
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      20110724-20110728
  • [Book] EDOTの効率的な合成法2012

    • Author(s)
      清水真, 他
    • Total Pages
      17-23
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー
  • [Book] ヨウ化チタンの反応2011

    • Author(s)
      清水真, 他
    • Total Pages
      183-195
    • Publisher
      シーエムシー

URL: 

Published: 2013-06-26  

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