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触媒的アミド結合切断反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J04377
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 化学系薬学
研究機関九州大学

研究代表者

清水 悠平  九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードエステルのアミド化 / ピコリンアミド / 触媒 / 脱アシル化 / 脱保護 / トランスアミド化 / アミド結合 / 加水分解 / 官能基共存性
研究実績の概要

アミドは様々な分野に存在する最も重要な有機化合物の一つであり、エステルとアミンから触媒を用いて直接的にアミドを合成する手法は有用な反応の一つとして盛んな研究がなされている。しかし、求核力の低いアニリンを求核剤とした報告例は限られており、高い反応温度、多い触媒量、基質一般性の制限、など様々な問題を残していた。本研究において私は、こういったアニリンに対する反応の問題点を解決するため、配向基として働き得るピコリン酸エステルに注目した。ピコリン酸エステルの配向性を利用することで、アニリンに対しても温和な条件下で反応が進行し得ると考えた。また、その配向性を利用した反応であれば、その他のエステル存在下においてもピコリン酸エステル選択的に反応が進行する特異な反応となり得ると考えた。一方、近年ではピコリンアミドの配向性を利用したC-H結合活性化反応の研究が盛んに行われている。また、ピコリンアミド誘導体は、生理活性物質としても注目されていることから、合成化学的にも生物学的にも重要な化合物である。私はこのような背景のもと、ピコリン酸エステルとアニリンの温和な条件下におけるアミド化反応の開発を目指した。
種々条件検討の結果、Zn(OTf)2のようなルイス酸性度の高い触媒と比べ、Zn(acac)2を用いた場合に高い反応性を示すことがわかった。このことからルイス酸としての働きだけでなく、ブレンステッド塩基としての働きも重要であると考えられる。また、Zn(TMHD)2を用いた際に、最も良い結果が得られた。基質にメチルエステルを用いた際に僅かに高い収率を与え、エステル1.2当量での反応条件でもほぼ同等の収率で目的物を与えた。
得られた最適条件においては、様々な官能基が共存可能であり、高い基質一般性を示した。また、本反応ではその他のエステルが共存する条件下においても化学選択的にピコリン酸エステルのアミド化が進行するという特色を示した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cleavage of unactivated amide bonds by ammonium salt-accelerated hydrazinolysis2014

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, Y.; Morimoto, H.; Megumi, N.; Mukai, Y.; Ohshima, T.
    • 雑誌名

      chemical communications

      巻: 50 号: 84 ページ: 12623-12625

    • DOI

      10.1039/c4cc02014f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lanthanum (III) Triflate Catalyzed Direct Amidation of Esters2014

    • 著者名/発表者名
      森本 浩之、藤原 理沙、清水 悠平、森崎 一宏、大嶋 孝志
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 16 号: 7 ページ: 2018-2021

    • DOI

      10.1021/ol500593v

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cleavage of Unactivated Amide Bonds by Ammonium Salt-Accelerated Hydrazinolysis2015

    • 著者名/発表者名
      yuhei shimizu, megumi noshita, yuri mukai, hiroyuki morimoto, takashi ohshima
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      hawaii convention center
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アンモニウム塩添加効果を利用した温和な条件下でのアミド結合切断反応の開発2015

    • 著者名/発表者名
      清水悠平、野下めぐみ、向井裕理、森本浩之、大嶋孝志
    • 学会等名
      第14回薬学研究院若手セミナー
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アンモニウム塩添加効果を利用した温和な条件下でのアミド結合切断反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      清水悠平,野下めぐみ,向井裕理,森本浩之,大嶋孝志
    • 学会等名
      第31回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      休暇村 志賀島(福岡県福岡市東区大字勝馬)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒドラジンを用いる温和な条件下でのアミド結合切断反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      清水 悠平、野下 めぐみ、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会 (熊本)
    • 発表場所
      熊本市総合体育館(熊本市中央区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カーバメート及びウレアの脱保護反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      野下 めぐみ、清水 悠平、向井 裕理、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会 (熊本)
    • 発表場所
      熊本大学文学部(熊本市中央区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリアミンを用いるカーバメート及びウレアの脱カルボニル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      野下 めぐみ、清水 悠平、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      九州国際会議場およびAIMビル(北九州市小倉北区)
    • 年月日
      2013-07-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] トランスアミド化を利用したアミドの脱アシル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      清水 悠平、野下 めぐみ、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第11回次世代を担う有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      日本薬学会長井記念ホール(東京都渋谷区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] トランスアミド化を利用したアミドの脱アシル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      清水 悠平、野下 めぐみ、向井 裕理、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第104回有機合成シンポジウム2013秋
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カーバメート及びウレアの脱カルボニル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      野下 めぐみ、清水 悠平、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第30回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      せとうち児島ホテル(倉敷市下津井吹上)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カーバメート及びウレアの脱カルボニル化反応の開発2013

    • 著者名/発表者名
      野下 めぐみ、清水 悠平、向井 裕理、森本 浩之、大嶋 孝志
    • 学会等名
      第30回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      長崎国際大学 (佐世保市ハウステンボス町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 環境調和創薬化学分野HP

    • URL

      http://green.phar.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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