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N-アレニルニトロン鍵中間体を活用する新規触媒反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J03176
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 有機化学
研究機関東北大学

研究代表者

張 冬  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード遷移金属触媒 / オキシム / 骨格転移 / ヘテロ環 / ケテンイミン / アジド / アミジン / 末端アルキン / 遷移金属 / オキシム / 骨格転位 / 骨格転位反応 / σ結合 / ヘテロ環化合物 / N-アレニルニトロン / 環化付加反応 / Hetero-Diels-Alder反応
研究実績の概要

π酸性遷移金属を触媒とする骨格転位反応は、他の反応系では切断困難とされる強固なσ結合の開裂を伴うことから、結合活性化反応として興味深い。さらに複雑な分子骨格を一段階で構築する有機合成化学的観点からも魅力的である。申請者は、O-プロパルギルオキシムが新たな合成素子として、全く過去に例がない骨格転位反応を起こすことを明らかにしている。また、当化合物の触媒的骨格転位反応に示唆されている高い反応性を有するN-アレニルニトロンが重要な鍵中間体であるという知見が得られた。申請者は、次なるステージとして、N-アレニルニトロン中間体を捕捉・活用し、O-プロパルギルオキシムの「合成素子」としての有用性の拡充並びに新規触媒反応開発により、高官能基化されたヘテロ環化合物を効率的に構築する有機合成手法を提供する。このような作業指針のもとに、多様なヘテロ環構築反応を見出した(Tetrahedron Lett.2014,55,1178-1182;Org.Chem.Front.2014,1,914-918)。これらの反応は、アルキンの遷移金属のπ配位と、引き続くオキシム窒素原子の求核攻撃によって得られるビニル金属中間体を経て進行する。
今回申請者は末端アルキンを有するO-プロパルギルオキシムとスルホンアジドを銅触媒存在下で反応させた場合、銅アセチリド中間体の発生を経てケテンイミン中間体を生じると予想した。更に、ケテンイミンに対するオキシム窒素原子の求核攻撃を経る新たな分子変換が進行すると考えた。このよしんうな作業仮説の下に、末端アルキンを有するO-プロパルギルオキシムとスルホンアジドとの銅触媒反応について検討した結果、多くの生理活性物質に含まれる基本骨格であるα、β-不飽和N-アシルアミジン化合物が良好な収率で得られることを見出した(Org.Lett.2014,16,5184-5187.)。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] N-Allenylnitrone Acts as 2-Azadiene in the Cu-Catalyzed Cascade Reaction of O-Propargylic Oximes with Azodicarboxylates2014

    • 著者名/発表者名
      中村 達、城 健、張 冬、寺田 眞浩
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 1 号: 8 ページ: 914-918

    • DOI

      10.1039/c4qo00156g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Cascade Transformation of O-Propargylic Oximes with Sulfonyl Azides to α,β-Unsaturated N-Acylamidines2014

    • 著者名/発表者名
      張 冬、中村 達、寺田 眞浩
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 16 号: 19 ページ: 5184-5187

    • DOI

      10.1021/ol502541w

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of 1,6-Dihydropyrimidines via Copper-Catalyzed Multistep Cascade Reactions between O-propargylic Aldoximes and Isocvanates2014

    • 著者名/発表者名
      中村達、小沼俊輝、張冬、寺田眞浩
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 55 号: 6 ページ: 1178-1182

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2013.12.105

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅触媒を用いたO-プロパルギルオキシムとスルホンアジドのα、β-不飽和N-アシルアミジンへのカスケード変換反応2014

    • 著者名/発表者名
      張 冬、中村 達、寺田 眞浩
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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