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新規なホウ素種/亜鉛交換反応を用いる環境調和型不斉スピロ環構築法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05858
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関静岡大学

研究代表者

依田 秀実  静岡大学, 工学部, 教授 (20201072)

研究分担者 高橋 雅樹  静岡大学, 工学部, 教授 (30313935)
仙石 哲也  静岡大学, 工学部, 准教授 (70451680)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードアミドアリルボロン酸エステル / スピロ環 / キラルアミノフェノール / 臭化マグネシウム / 亜鉛触媒 / 有機化学 / 不斉触媒反応 / スピロ化合物
研究成果の概要

N-メチルイサチンとアミド修飾されたアリルボロン酸エステルの触媒的不斉アリル化反応では、ジエチル亜鉛とキラルアミノフェノール誘導体を用いることで高い収率とエナンチオ選択性にて対応するホモアリルアルコールが得られた(95%, 92% ee)。本反応はイサチン上に様々な置換基を導入した分子に対しても有効であった。
また、同アリルボロン酸エステルとイミドから得られるヒドロキシラクタムに対し、クロロホルム溶媒中、臭化マグネシウムとキラルアミノフェノール誘導体を触媒量添加することで高収率かつ高エナンチオ選択的にスピロラクトンを得た。本反応は側鎖の窒素原子上の置換基に関わらず適用可能であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

不斉炭素構築法のうち特に有力な手法とされ、近年も多数の論文が報告されているアリル化反応の、環境調和かつ多官能性分子の合成に耐えうる手法を実現した。加えて、分子合成(特に薬剤候補分子合成)において利用価値の高いカルボニル基を配した生成物を得ることに成功した。また、立体化学や構成元素の異なるスピロラクタムを複数調製し、それらの生物活性を調査することで、構造と活性の相関関係を明らかとした。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Development of new catalytic enantioselective formation of methylenelactam-based N,O-spirocyclic compounds via ring opening-asymmetric reclosure of hydroxylactams2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Sengoku, Ayako Miyoshi, Tamaki Tsuda, Toshiyasu Inuzuka, Masami Sakamoto, Masaki Takahashi and Hidemi Yoda
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: - 号: 24 ページ: 131252-131252

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131252

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zinc Hydroxide‐Catalyzed Asymmetric Allylation of Acetophenones with Amido‐Functionalized Allylboronate in Water2020

    • 著者名/発表者名
      Sengoku Tetsuya、Maegawa Ryunosuke、Imamura Hiroki、Wada Mitsuo、Yoda Hidemi
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: - 号: 12 ページ: 2397-2418

    • DOI

      10.1002/adsc.202000195

    • NAID

      120006864097

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Divergent Synthesis of Methylene Lactone- and Methylene Lactam-Based Spiro Compounds: Utility of Amido-Functionalized γ-Hydroxylactam as a Precursor for Cytotoxic N,O- and N,N-Spiro Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Sengoku Tetsuya、Shirai Anna、Takano Ayaka、Inuzuka Toshiyasu、Sakamoto Masami、Takahashi Masaki、Yoda Hidemi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 19 ページ: 12532-12541

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b02038

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indium- and zinc-catalyzed enantioselective amide propargylation of aldehydes with stannylated allenyl amides2019

    • 著者名/発表者名
      Sengoku Tetsuya、Ikeda Ikuhei、Ai Keisuke、Takahashi Masaki、Yoda Hidemi
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 10 ページ: 2614-2618

    • DOI

      10.1039/c9ob00040b

    • NAID

      120006594580

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New Synthetic Methodology Toward Azaspiro-γ-Lactones by Oxidative C?H Spirocyclization2018

    • 著者名/発表者名
      Yoda Hidemi、Sengoku Tetsuya、Nagai Yuichiro、Inuzuka Toshiyasu
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 号: 02 ページ: 199-202

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611941

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrophilic Amide Allylation of 3-Heterosubstituted Oxindoles: A Route to Spirocyclic 2-Oxindoles Containing the α-Methylene-γ-butyrolactam Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Sengoku Tetsuya、Hayashi Daichi、Takahashi Masaki、Yoda Hidemi
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2018 号: 15 ページ: 1813-1820

    • DOI

      10.1002/ejoc.201800084

    • NAID

      120006635860

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable Monobromination of Perylene Ring System: Synthesis of Bay-Functionalized Perylene Dyes2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masaki、Asaba Kyohei、Lua Trinh Thi、Inuzuka Toshiyasu、Uemura Naohiro、Sakamoto Masami、Sengoku Tetsuya、Yoda Hidemi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 2 ページ: 624-631

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02540

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of β-Amido Allylboronate as a Nucleophilic Reagent in Catalytic Amide Allylation of N-Carbonyl Imides2017

    • 著者名/発表者名
      Sengoku Tetsuya、Kamiya Yuta、Kawakami Ai、Takahashi Masaki、Yoda Hidemi
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2017 号: 40 ページ: 6096-6098

    • DOI

      10.1002/ejoc.201701112

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒドロキシラクタムの開閉を経由する触媒的不斉アザスピロラクトン化反応の開発2020

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,三好絢子,種村愛奈,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 求電子アミドアリル化反応を利用する新規なN,O-およびN,N-スピロラクタム構築法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,牧野行記,飯島あゆみ,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 硫黄置換基を有するオキシインドール誘導体への可視光応答型炭素-炭素結合形成反応2020

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,夏目真那,三村和之,小川大智,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Divergent synthesis of methylene lactone- and methylene lactam-based spiro compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Sengoku, Anna Shirai, Ayaka Takano, Hidemi Yoda
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 求電子的アミドアリル化反応を利用した新規なN,O-およびN,N-スピロラクタム構築法2019

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,飯島あゆみ,牧野行記,青木萌子,依田秀実
    • 学会等名
      第50回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸化的N,O-およびN,N-スピロ環化による新規なラクタム類の合成2019

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,市原奨之,稲葉真理,依田秀実
    • 学会等名
      第50回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 可視光レドックス触媒によるスルホンへの新規な脱硫カップリング反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,近藤 篤,夏目真那,室伏崚汰,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 求電子アミドアリル化反応を利用する新規スピロラクタム構築法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,園田智史,牧野行記,飯島あゆみ,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水を溶媒とする触媒的不斉アミドアリル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,前川龍之介,今村大貴,和田光生,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水を溶媒とする環境調和型触媒的不斉アミドアリル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,前川龍之介,和田光生,依田秀実
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化的C-Hラクトン形成による新規なN,O-スピロ化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,永井悠一郎,依田秀実
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒドロキシラクタムを鍵中間体とするアザスピロ化合物の包括的合成2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,白井杏奈,依田秀実
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒドロキシラクタムの触媒的開環-閉環による新規な不斉スピロ化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,前川龍之介,津田環,三好絢子,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒による求電子的アミドアリル化反応を利用した新規スピロラクトン構築法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,園田智史,牧野行記,飯島あゆみ,依田秀実
    • 学会等名
      第49回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] β-アミドアリルボロン酸エステルとZnBr2によるケトンの触媒的不斉アリル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,前川龍之介,三好絢子,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒドロキシラクタム環の開閉による新規な触媒的不斉アザスピロラクトン化2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,津田 環,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 3-ヘテロ置換オキシインドールへの求電子的アミドアリル化反応とアザスピロラクタム化2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,林 大智,牧野行記,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規なスタニルアレニルアミドによるアルデヒドの触媒的不斉プロパルギル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,阿井敬祐,池田郁平,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フェニルチオ基を有するラクタム環の光触媒的二量化反応2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,阿井敬佑・夏目真那,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 強い生理活性を誘発するオキシインドールアルカロイドcyanogramideの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,園田智史,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アミドアリルボロン酸エステルによる互変異性型テトラミン酸への触媒的不斉アリル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,前川龍之介,三好絢子,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規なスタニルアレニルアミドの調製と触媒的不斉付加反応への利用2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,阿井敬佑,池田郁平,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 異常な開環-閉環反応を経由する新規な不斉アザスピロ-γ-ラクトン化反応2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,津田 環,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 8-epi-Marinolic acid Aの全合成2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,鈴木大智,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスアントラセン誘導体の直鎖状連結による多量体合成とそれらの分光特性2017

    • 著者名/発表者名
      高橋雅樹,三藤啓介,仙石哲也,依田秀実
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規なβ-アミドアリルボロン酸エステルの調製ーイサチン誘導体の触媒的不斉アリル化2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,杉山彰浩,神谷悠太,前川龍之介,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規なβ-アミドアリルボロン酸エステルの調製ーN-カルボニルイミドとのタンデム型反応2017

    • 著者名/発表者名
      仙石哲也,神谷悠太,川上 愛,高橋雅樹,依田秀実
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究者研究室webサイト(静岡大学工学部依田・仙石研究室)

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/lab-o-chem/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 研究者研究室webサイト

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/lab-o-chem/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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