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2015 Fiscal Year Research-status Report

アニオン促進型分子内 Diels-Alder 反応の合成的展開

Research Project

Project/Area Number 26410120
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

工藤 孝幸  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (00346412)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsDiels-Alder反応 / アニオン / 多環芳香環 / ジイン / カルバゾール / インドール
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、平成26年度に見出したインドール結合1,6-ジインの分子内dehydro Diels-Alder反応による新規カルバゾール合成法を中心に検討を行った。この反応システムでは、1,6-ジインのうち、インドール結合アルキンがジエンとして作用し、もう一方のアルキンがジエノフィルとして分子内Diels-Alder反応が進行し、置換カルバゾールが得られる。この反応系では、比較的温和な加熱条件下、良好な収率で反応が進行し、置換基の位置を制御してカルバゾールの合成が可能である。
平成27年度は、この新規カルバゾール合成法の基質適用限界とリンカー部分の官能基変換に取り組んだ。アルキン末端部分に水素、アルキル基、エステル、置換ベンゼン、フランを有する基質を合成し、反応を検討したところ、共役系置換基では反応性が高く、特に電子求引基であるエステルでは非常に反応性が高い傾向があることが分かった。一方で末端置換基が水素、アルキル基では反応性が低く、150度まで加熱すると末端水素のものでは中程度の収率で置換カルバゾールが得られた。しかし、アルキル置換基を持つものは期待したカルバゾールは得られず、基質の分解が起こった。ジエンとして作用するインドール上の置換基についても検討を行った。その結果、インドール窒素の保護基が反応性に大きな影響を及ぼし、電子求引基を導入すると著しく反応性が低下することが分かった。
リンカー部分であるテトラヒドロフラン環部分の官能基変換では、文献既知の方法であるクロム酸を触媒として用いた酸化反応により、位置選択的にラクトンへと変換出来ることを確認した。今後、さらなる条件検討を行い、収率等の改善を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでに本反応の基質適用限界、置換基の反応性に及ぼす影響など基礎的な検討は、おおむね完了した。今後さらに一般的なカルバゾール合成法として確立し、論文としてまとめていくために必要な反応例の追加とリンカー部分の官能基変換について検討を行う。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の最終年度である平成28年度は、本反応をカルバゾール合成法として論文にまとめる。また、この合成法を用いた生物活性天然物合成や有機電子材料の開発への応用も視野に入れ、研究のさらなる発展を検討する。さらには、本反応系をより一般化することを検討し、電子豊富ジエンによるDiels-Alder反応の活性化法として展開するための分子設計も検討する。

Causes of Carryover

使用を予定していた溶媒、試薬の見積もり量より少ない購入量で研究を遂行することが出来たため、わずかに残額が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度は、研究最終年度であり、研究をまとめるため、予算を全額使用する予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 球面自己組織化マップを用いたキナーゼパネルアッセイデータのクラスタリング2016

    • Author(s)
      工藤 孝幸、妹尾昌治
    • Journal Title

      日本化学会情報化学部会誌

      Volume: 34 Pages: 2, 5

    • DOI

      http://doi.org/10.11546/cicsj.34.2

  • [Journal Article] A Unique Procedure to Identify Cell Surface Markers Through a Spherical Self-Organizing Map Applied to DNA Microarray Analysis2016

    • Author(s)
      Y. Sugii, T. Kasai, M. Ikeda, A. Vaidyanath, K. Kumon, A. Mizutani, A. Seno, H. Tokutaka, T. Kudoh, M. Seno
    • Journal Title

      Biomarkers in Cancer

      Volume: 8 Pages: 17, 23

    • DOI

      10.4137/BIC.S33542.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sperical Self-organizing Map Detects MYBL1 as Candidate Gene for Triple-Negative Breast Cancer2015

    • Author(s)
      M. Ikeda, K. Kumon, K. Omoto, Y. Sugii, A. Mizutani, A. Vaidyanath, T. Kudoh, T. Kasai, S. Masuda, M. Seno
    • Journal Title

      Neuroscience and Biomedical Engineering

      Volume: 3 Pages: 94, 101

    • DOI

      10.2174/2213385203666151026235610

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] インドール結合1,6-ジインの分子内デヒドロDiels–Alder反応による新規置換カルバゾール合成法の開発2016

    • Author(s)
      藤澤翔、工藤孝幸、坂倉彰
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 三置換ニトロアルケンの不斉Diels-Alder反応に有効なキラルブレンステッド酸触媒の精密設計2016

    • Author(s)
      藤井裕大、工藤孝幸、坂倉彰
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] ジアステレオ選択的ヒドロキシメチル化を鍵反応とするマンザシジンBの合成研究2016

    • Author(s)
      三好 夏美、荒木 雄也、工藤 孝幸、坂倉 彰
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 多能性幹細胞による安全な再生医療を可能とするがん化抑制化合物の探索2015

    • Author(s)
      工藤孝幸、笠井智成、妹尾昌治
    • Organizer
      岡山大学 知恵の見本市2015
    • Place of Presentation
      岡山大学50周年記念館
    • Year and Date
      2015-12-04 – 2015-12-04
  • [Presentation] 三置換ニトロアルケンを用いた立体選択的Diels–Alder反応の開発2015

    • Author(s)
      藤井裕大、工藤孝幸、坂倉彰
    • Organizer
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [Presentation] ジアステレオ選択的Henry反応を鍵反応とするマンザシジンBの全合成研究2015

    • Author(s)
      三好夏美、荒木雄也、工藤孝幸、坂倉彰
    • Organizer
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [Presentation] インドール結合1,6-ジインの分子内デヒドロDiels-Alder反応によるカルバゾール合成2015

    • Author(s)
      藤澤翔、工藤孝幸、坂倉彰
    • Organizer
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [Presentation] 新規分子内環化付加反応の開発と有機合成化学を基盤とする生物活性物質の創出2015

    • Author(s)
      工藤孝幸
    • Organizer
      平成27年度有機合成化学協会中国四国支部奨励賞受賞講演
    • Place of Presentation
      岡山大学 工学部 大講義室
    • Year and Date
      2015-11-14 – 2015-11-14
    • Invited
  • [Presentation] Exploration of Target Molecules Affecting the Conversion of iPS Cells into Cancer Stem Cells Using Chemical Compound Library2015

    • Author(s)
      Takayuki Kudoh, Tomonari Kasai, Saki Sasada, Kenta Hoshikawa, Takuma Matsumoto, Anna Sanchez Calle, Arun Vaidyanath, Masaharu Seno
    • Organizer
      CBI学会2015年大会
    • Place of Presentation
      東京 タワーホール船堀
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-29
  • [Presentation] 球面自己組織化マップを用いたキナーゼパネルアッセイデータによるキナーゼおよびキナーゼ阻害剤のクラスタリング2015

    • Author(s)
      工藤孝幸
    • Organizer
      第3回ケモインフォマティクス若手の会
    • Place of Presentation
      東京大学 山上会館
    • Year and Date
      2015-10-07 – 2015-10-07
  • [Presentation] 球面自己組織化マップによる遺伝子・細胞・組織・生物活性化合物のクラスタリング2015

    • Author(s)
      工藤孝幸
    • Organizer
      第2回次世代がんインフォマティクス研究会
    • Place of Presentation
      岡山大学工学部6号館1階会議室
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-11
    • Invited
  • [Book] 医療・医学・薬学におけるSOMの応用2015

    • Author(s)
      工藤孝幸、大谷敬亨、池田雅志、徳高平蔵、笠井智成、妹尾昌治
    • Total Pages
      209
    • Publisher
      海文堂

URL: 

Published: 2017-01-06  

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