NHCを用いる極性転換型γ付加反応を基盤とした環骨格構築法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K18841
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 鍬野 哲 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (50733531)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 含窒素複素環式カルベン / 炭素環構築反応 / 極性転換 / シクロペンテン誘導体 / 転位反応 / ハロゲン結合 / インドール誘導体 / 不斉合成 / 酸塩基複合触媒 / 炭素環式化合物

研究成果の概要

環状骨格は多くの生物活性化合物に含まれる構成要素であり、新規な環骨格構築法の開発は医薬・農薬等の創製に繋がる重要な研究課題である。本研究では、含窒素複素環式カルベン（NHC）を用いる極性転換型γ付加反応を応用した新たな炭素環骨格法の開発を目指した。種々の検討を行った結果、NHCの付加により促進されるγ付加反応が進行し、多置換シクロペンテン誘導体の合成に成功した。また、検討の過程でNHCのヨウ素化により誘導されるハロゲン結合供与型のヨウ素触媒を用いることで、様々なインドール誘導体が合成できることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Chiral Organic Base Catalyst with Halogen Bonding Donor Functionality: Asymmetric Mannich Reaction of Malononitrile with N-Boc Aldimines and Ketimines (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Takumi Suzuki, Yusei Hosaka, Takayoshi Arai
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 印刷中 号: 31 ページ: 3847-3850
  • DOI: 10.1039/c8cc00865e
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2-Iodoimidazolinium Salt-catalyzed Friedel-Crafts Reaction: Synthesis of Bis(indolyl)methane Alkaloids (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Takumi Suzuki, Takayoshi Arai
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 163-163
  • DOI: 10.3987/com-18-s(t)33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic Asymmetric Mannich Reaction of Isatin-derived N-Boc Imines with Malononitrile by Bis(imidazolidine)-derived Pincer Rh Complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Arai, T.; Tosaka, T.; Kuwano, S.
  • 雑誌名: ChemistrySelect 巻: 2 号: 24 ページ: 7368-7371
  • DOI: 10.1002/slct.201701444
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Heterocyclic Carbene-promoted [3+2] Cycloaddition of Allenyl Sulfone and Arylidenemalononitriles. (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Toshinobu Masuda, Koki Yamaguchi, Takayoshi Arai
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 95 号: 1 ページ: 232-242
  • DOI: 10.3987/com-16-s(s)8
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chiral Bis(imidazolidine)iodobenzene (I-Bidine) Organocatalyst for Thiochromane Synthesis Using an Asymmetric Michael/Henry Reaction. (2017)
  • 著者名/発表者名: Arai, T.; Suzuki, T.; Inoue, T.; Kuwano, S.
  • 雑誌名: Synlett 巻: 28 号: 01 ページ: 122-127
  • DOI: 10.1055/s-0036-1588614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-selective Benzoin-type Cyclization of Unsymmetrical Dialdoses Catalyzed by N-Heterocyclic Carbenes for Divergent Cyclitol Synthesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Bubwoon Kang, Yinli Wang, Satoru Kuwano, Yousuke Yamaoka, Kiyosei Takasu, Ken-ichi Yamada
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 印刷中 号: 32 ページ: 4469-4472
  • DOI: 10.1039/c7cc01191a
  • NAID: 120006650105
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] N-Heterocyclic Carbene Catalyzed Monoacylation of Vicinal Diols. (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Toshinobu Masuda
  • 雑誌名: Synthesis 巻: 48 号: 04 ページ: 573-578
  • DOI: 10.1055/s-0035-1560544
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Catalytic Asymmetric [3+2]-Cycloaddition for Stereodivergent Synthesis of Chiral Indolyl-pyrrolidines. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Arai, Chihiro Tokumitsu, Tomoya Miyazaki, Satoru Kuwano, Atsuko Awata.
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 14 号: 5 ページ: 1831-1839
  • DOI: 10.1039/c5ob02278a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxa- and Azacycle-formation via Migrative Cyclization of Sulfonylalkynol and Sulfonylalkynamide with N-Heterocyclic Carbene. (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Yamada
  • 雑誌名: J. Org. Chem 巻: 81 号: 6 ページ: 2652-2664
  • DOI: 10.1021/acs.joc.6b00182
  • NAID: 120006881403
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] キラル芳香族ボロン酸/N-メチルイミダゾール触媒系を用いるシス1,2－ジオールの不斉非対称化反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 保坂 悠成、 鍬野 哲、 荒井 孝義
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会
• [学会発表] 2-ヨードイミダゾリニウム塩を用いる2-ビニルインドールの活性化による[4＋2]環化付加反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 拓己、 鍬野 哲、 荒井 孝義
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会
• [学会発表] ヨウ素/窒素協同作用型触媒を用いるマロノニトリルのイミンへの不斉Mannich反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲、 鈴木 拓己、 荒井 孝義
  • 学会等名: 日本化学会 第99春季年会
• [学会発表] Chiral boronic acid-catalyzed asymmetric desymmetrization of meso-1,2-diols with sulfonyl chlorides (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Yusei Hosaka, Takayoshi Arai
  • 学会等名: The Second Symposium of Chiral Molecular Science and Technology in Chiba University -Advanced Materials Science, Biology & Nanophotonics in Chiba-
  • 国際学会
• [学会発表] Asymmetric Mannich Reaction Using Bifunctional Electron-Deficient Iodobenzene/tert-Amine Combined Catalyst (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Takumi Suzuki, Takayoshi Arai
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会 (2017)
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Chiral Bis(imidazolidine)iodobenzene (I-Bidine) Organocatalyst for Thiochromane Synthesis Using Asymmetric Michael/Henry Reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: SUZUKI, Takumi; INOUE, Takahiro; KUWANO, Satoru; ARAI, Takayoshi
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会 (2017)
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス（神奈川県）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] ハロゲン結合ドナー/第三級アミン複合触媒を用いるマロノニトリルの不斉マンニッヒ反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲、鈴木 拓己、荒井 孝義
  • 学会等名: 第6回JACI/GSCシンポジウム
• [学会発表] Development of Chiral Halogen-Bonding-Donor/Organic Base Combined Catalyst and Application to Asymmetric Mannich Reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Takumi Suzuki, Takayoshi Arai
  • 学会等名: 29th International Symposium on Chirality（Chirality 2017; ISCD-29）
  • 国際学会
• [学会発表] ハロゲン結合ドナー/有機塩基複合触媒を用いる不斉Mannich反応の開発と構造活性相関 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲、鈴木 拓己、荒井 孝義
  • 学会等名: 第20回ヨウ素学会シンポジウム
• [学会発表] Catalytic Asymmetric Mannich Reaction of Isatin-derived N-Boc Imines with Malononitrile Using Halogen Bonding-onor/Organic Base Combined Catalyst (2017)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Takumi Suzuki, Takayoshi Arai
  • 学会等名: HALCHEM VIII
  • 国際学会
• [学会発表] Dimerization of 2-Vinylindoles Catalysed by Cationic Halogen-Bonding Donors (2017)
  • 著者名/発表者名: Takumi Suzuki, Satoru Kuwano, Takayoshi Arai
  • 学会等名: HALCHEM VIII
  • 国際学会
• [学会発表] ヨウ素/窒素協同作用型触媒を用いる不斉Mannich反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲、鈴木 拓己、荒井 孝義
  • 学会等名: 第44回有機典型元素化学討論会
• [学会発表] キラルボロン酸触媒を用いた環状1,2-ジオールの不斉スルホニル化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 保坂 悠成、 鍬野 哲、 荒井 孝義
  • 学会等名: 第74回有機合成化学協会関東支部シンポジウム（新潟シンポジウム）
• [学会発表] NHC触媒を用いる隣接ジオール類のモノアシル化反応の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲，増田 寿伸
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府・京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Exploration of Secondary Amine Organocatalyst Using Solid-Phase Catalysis/CD HTS for Asymmetric Mannich Reaction (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoru Kuwano, Takahiro Inoue, Takayoshi Arai
  • 学会等名: The 1st Symposium of Chiral Molecular Science & Technology in Chiba University
  • 発表場所: 千葉大学西千葉キャンパス（千葉県・千葉市）
  • 年月日: 2016-02-29
  • 国際学会
• [学会発表] 協調作用を有する第二級アミン不斉有機触媒の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲，鈴木 拓己，井上 貴博，荒井 孝義
  • 学会等名: 「有機分子触媒による未来型分子変換」第6回公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪科学技術センター（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2016-01-22
• [学会発表] NHC触媒を用いる速度論的光学分割及びモノアシル化反応の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鍬野 哲
  • 学会等名: 関東支部若手研究者のためのセミナー
  • 発表場所: 東京大学薬学系総合研究棟２階講堂（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral Bis(imidazolidine)iodobenzene (I-Bidine) Organocatalyst for Thiochromane Synthesis Using Asymmetric Michael/Henry Reaction (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木拓己、井上貴博、鍬野哲、荒井孝義
  • 学会等名: 第１９回ヨウ素学会シンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学西千葉キャンパス総合校舎（千葉県）
• [備考] 千葉大学 有機合成化学研究室
  • URL: http://synthesis.chem.chiba-u.jp/
• [備考] 千葉大学大学院理学研究科 化学コース 有機合成化学研究室
  • URL: http://synthesis.chem.chiba-u.jp/