2012 Fiscal Year Research-status Report
効率的複素環合成法を指向したアルキン化合物の新規カスケード反応の開発
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24790024
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
齊藤 亜紀夫 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10339103)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アルキン / ニトリル / 複素環 / 金触媒 / 超原子価ヨウ素 / オキサゾール / クロマン |
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| Research Abstract |
複素環骨格は医・農薬などの有用物質に広く分布する重要な基本骨格である。しかし、従前の複素環合成法の多くは過酷な条件や多段階の合成反応、化学量論量以上の活性化剤などを必要とすることから、入手容易な原料からの新規かつ効率的な複素環骨格構築法の開発は現在も望まれている。アルキン化合物は遷移金属触媒や超原子価ヨウ素試薬などによって容易に活性化が可能であることから、申請者は金属触媒系や超原子価ヨウ素試薬が１つのフラスコ内で複数の反応を連続的に活性化するカスケード型合成法の開発を行なってきている。今年度は下記に示すカスケード型合成法について検討した。
1. アルキン類とニトリル化合物との酸化的カップリング反応によるオキサゾール合成：
ヨードソベンゼンとトリフルオロメタンスルホン酸（あるいはトリフリルイミド）より調整される三価ヨウ素試薬を用いることにより、種々のアルキンとニトリルから１段階で2,4-二置換あるいは2,4,5-三置換オキサゾールが収率よく得られることを見出し、本合成法を利用した非ステロイド系抗炎症薬の新規合成法の開発に成功した。また、本反応の中間体を単離し、オキサゾール生成機構を明らかにした。さらに、本ヨウ素試薬をカルボニル化合物とニトリルからのオキサゾール合成法にも適応し、上記と置換基様式の異なるオキサゾールが得られることを明らかにした。
2. o-アルキニルベンジルアルコール誘導体からの多環性エーテル化合物の合成：
金(I)触媒存在下、MOM基によって保護されたo-アルキニルベンジルアルコール誘導体と3,5-ジメトキシフェノ－ルとの反応を行うと、四環性のイソクロマノ[3,4-b]クロマン誘導体が収率よく得られることが明らかとなった。今後、フェノール類をはじめとする種々の求核種との反応について精査し、本反応の一般性を明らかするとともに、本生成物の生成機構の解析を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
H24年度の５月より、現所属の東京農工大学に着任し、研究室の立ち上げ（実験機器やガラス器具類の購入等）や人員の準備に３ヶ月程度要したため、研究の進行がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H25年度は、H24年度より行ってきた「２．o-アルキニルベンジルアルコール誘導体からの多環性エーテル化合物の合成」について継続して研究を行う予定である。また、H24年度の研究から本研究課題に関連する新知見が得られ、下記の研究テーマ３および４で掲げた合成法の開発が実現可能であると考えている（両テーマともモデル実験より触媒系のスクリーニングは終了している。）。そこで、当初予定を変更し、下記に示した計画・対応策に従って、両合成法の完成を目指す。
３．アルキン類とニトリル化合物との酸化的カップリング反応によるイミダゾール合成法の開発
昨年度、ヨードソベンゼンとブレンステッド酸より調整される三価ヨウ素試薬を用いたアルキンとニトリルから１段階でオキサゾールが高位置選択的に得られることを明らかとした。本知見を基に、ヨードソベンゼンの代わりに含窒素ヨウ素試薬を用いると、エチニルベンゼンとアセトニトリルから対応するイミダゾール化合物が得られることが明らかとなった。今後は、本反応の基質一般性並びにイミダゾール生成機構の詳細な解析を行っていく予定である。
４．プロパルギルアミンと1,3-ジカルボニル化合物からの分子間ピロール合成法
申請者が以前に行っていたプロパルギルエナミノン誘導体からの１段階ピロール合成法は、非常にアトムエコノミーな合成法であったが、基質合成において市販の原料より２工程を要していた。そこで、本合成法の更なる展開として、掲題の分子間ピロール合成法について検討する。予備実験では、カチオン性金触媒とルイス酸を添加することにより、所望の反応が進行することが明らかとなっている。今後は、本反応の基質一般性並びにピロール生成機構の解析を行っていく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
達成度の項で記載したように、H24年度では研究進行状況がやや遅れているため、10,405円の残金を残している。H25年度では、本残金と共に、H25年度の交付予定金を合成試薬やガラス器具等の消耗品に使用することを予定にしている。
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