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交差共役ヘテロトリエンと官能基化されたカルボジイミドを鍵中間体とした複素環合成

研究課題

研究課題/領域番号 14540504
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関東京理科大学

研究代表者

齊藤 隆夫 (斉藤 隆夫)  東京理科大学, 理学部, 教授 (20084329)

研究分担者 大谷 卓  東京理科大学, 理学部, 助手 (70339109)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード交差共役ヘテロトリエン / ディールスアルダー反応 / 環化反応 / 複素環化合物 / ヘテロクムレン / 不飽和化合物 / カルボジイミド / ポーソン-カンド反応 / デイールス-アルダー反応 / ディールス-アルダー反応 / 複素環
研究概要

本年度研究では,(1)交差共役ヘテロトリエンおよび(2)官能基化されたカルボジイミドをヘテロ不飽和鍵中間体として用い,連続的(Tandem, Domino)に環化反応を行うことにより,効率的に位置,官能基および立体選択的に目的の複素環化合物を合成することを本方法の特色としている。
(1)交差共役ヘテロトリエンのジエン伝達ヘテロデイールス-アルダー(HDA)反応による複素環合成
この方法をさらに発展させるべく,新しい交差共役ヘテロトリエンを合成した。1つは,反応後変換可能なエステルやアミド置換基をもつジオキサトリエン(1,1-ジホルミルエチレン)。2つ目は,末端が酸素原子である交差共役オキサトリエン,3つ目は,交差共役オキサトリエンのオキサジエン部分を環状構造によりトランスに固定し,第1のDA反応の位置選択性を制御できるように設計した環状オキサトリエンである。これらを基質として用い,オキサジエン,アザジエンまたはカルボジエンとして第1のHDA反応をさせ,その後カルボニル基をアザジエンに変換後,様々なジエノフィルと第2のDA反応させることにより,この反応をバリエーションに富んだより適用範囲の広いものへと発展させた。これにより,ピラノピリジン,ピラノピリミジン,ピラノピリダジン,クロメン,ピロロジアザフェナレンおよびピロロジアザフェナレン誘導体などの含窒素多環縮合系複素環化合物が,高収率および高配向かつ高立体選択性でもって得られることを明らかにし,交差共役ヘテロトリエンのジエン伝達ヘテロDA反応の手法の有用性を示した。
(2)官能基化されたカルボジイミドの連続的環化反応による複素環合成
o-(置換アミノスルホニル)フェニル基を持つカルボジイミドを鍵中間体とした新しいタンデム環化反応をデザインした。まずアミド窒素がクムレン炭素へ分子内求核付加環化してベンゾチアジアジンが生じる。引き続き新たに生じた2位のアミノ基を近傍に配置された様々な官能基と第2の様々な反応(Aパラジウム触媒を用いたアミノ化及びアミド化反応,B超原子価ヨウ素化合物を用いたNH-芳香環脱水素環化反応,Cアルキンのヒドロアミノ化反応,D閉環メタセシス等)させることにより、様々なベンゾチアジアジン環縮合複素環化合物を合成する手法を開発した。また一方,一酸化炭素雰囲気下,触媒量のロジウム錯体・配位子存在下における,数種のアルキニル-カルボジイミド類の触媒的分子内Heterocumulenic Pauson-Khand反応を最初に開発できた。これにより短行程でピロロピロリノンやピロロインドリノンを与える新しい合成方法を開拓することができた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] A Novel Heterocumulenic Pauson-Khand Reaction of Alkynylcarbodiimides : A Facile and Efficient Synthesis of Heterocyclic Ring-Fused Pyrrolinones2003

    • 著者名/発表者名
      Takao Saito
    • 雑誌名

      Heterocycles 60

      ページ: 1045-1043

    • NAID

      40005733963

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Heterocumulenic Pouson-Khand Reaction of Alkynylcarbodiimides : A Facile and Efficient Synthesis of Heterocyclic Ring-Fused Pyrrolinones2003

    • 著者名/発表者名
      TAKAO SAITO, MASAHIRO SHIOTANI, TAKASHI OTANI, SATOSHI HASABA
    • 雑誌名

      Heterocycles 60

      ページ: 1045-1048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Heterocumulenic Pouson-Khand Reaction of Alkynylcarbodiimides : A Facile and Efficient Synthesis of Heterocyclic Ring-Fused Pyrrolinones2003

    • 著者名/発表者名
      Takao Saito
    • 雑誌名

      Heterocycles 60

      ページ: 1045-1048

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Diene-transmissive hetero Diels-Alder reaction of cross-conjugated azatrienes with ketenes : a novel and efficient, stereo-controlled synthetic method for hexahydroquinolinones2002

    • 著者名/発表者名
      Takao Saito
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 43

      ページ: 2627-2631

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diene-transmissive hetero Diels-Alder reaction of cross-conjugated azatrienes with ketenes : a novel and efficient, stereo-controlled synthetic method for hexahydroquinolinones2002

    • 著者名/発表者名
      TAKAO SAITO, SATORU KOBAYASHI, MASATO OHGAKI, MARI WADA, CHIKAKO NAGAHIRO
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 43

      ページ: 2627-2631

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takao Saito: "A Novel Heterocumulenic Pouson-Khand Reaction of Alkynylcarbodiimides : A Facile and Efficient Synthesis of Heterocyclic Ring-Fused Pyrrolinones"Heterocycles. 60. 1045-1048 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takao Saito: "Diene-transmissive hetero Diels-Alder reaction of cross-conjugated azatrienes with ketenes : a novel and efficient, stereo-controlled synthetic method for hexahydroquinolinones"Tetrahedron Letters. 43. 2627-2631 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takao Saito: "A Novel Heterocumulenic Pouson-Khand Reaction of Alkynylcarbodiimides : A Facile and Efficient Synthesis of Heterocyclic Ring-Fused Pyrrolinones"Heterocycles. 60. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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