炭素-ヘテロ原子結合の触媒的付加反応による多置換複素環化合物合成法の開発

• 研究課題/領域番号: 18685011
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中村 達 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00333899)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円); 2008年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2007年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2006年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 反応有機化学 / 骨格転位 / βラクタム / インドール / オレフィン配位子 / ベンゾセレノフェン / 銅触媒 / 金触媒 / 白金触媒 / アミノスルホニル化 / スルホニル転位 / インジウム触媒 / [1,3]転位 / ベンゾチオフェン / 付加反応 / 環化付加反応 / メチレンシクロプロパン / イミン / アゼチジン / 複素環化合物

研究概要

金や白金などのπルイス酸触媒によりインドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンなどの多置換ヘテロ環を効率的に合成する手法を開発した。特に、炭素官能基のみならず、硫黄やケイ素などのヘテロ原子官能基が転位基として作用することを明らかにした。この研究過程において、O-プロパルギルオキシム化合物が銅触媒により極めて有用性の高い多置換ベータラクタム化合物へと骨格転位する新規反応を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Five-Bond Cleavage in Copper-Catalyzed Skeletal Rearrangement of O-Propargyl Arylaldoximes to β-Lactam (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Toshiharu Araki, Masahiro Terada
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 131 ページ: 2804-2805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereochemistry Control by Ester Group or Olefin Ligand in Platinum-Catalyzed Carboalkoxylation of 6-(1-Alkoxyethoxy)hex-2-ynoates (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Ching Siew Chan, Toshiharu Araki, Masahiro Terada, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Adv. Synth. Catal 351 ページ: 1089-1100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Platinum-Catalyzed Consecutive C-N bond Formation-[1, 3] Shift of Carbamoyl and Ester Groups (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Yusuke Sato, Sayaka Konta, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 50 ページ: 2075-2077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Platinum-Catalyzed Dehydroalkoxylation-Cyclization Cascade via N-O Bond Cleavage (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Yusuke Sato, Masahiro Terada
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 131 ページ: 4198-4199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pt-Catalyzed Multi-Substituted Benzo[b]selenophene (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuma Sato, Itaru Nakamura, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Eur. J. Org. Chem ページ: 5509-5509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold-catalyzed consecutive [1, 2] alkyl migration-oxygen transfer reaction of 2-alkynyl-1-tetralones (2009)
  • 著者名/発表者名: Ching Siew Chan, Toshiharu Araki, Itaru Nakamura, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 50 ページ: 216-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Indolization of N-Aroylbenzotriazoles with Disubstituted Alkynes (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Tetsuya Nemoto, Naozumi Shiraiwa, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Org. Lett 11 ページ: 1055-1058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Five-Bond Cleavage in Copper-Catalyzed Skeletal Rearrangement of O-Propargyl Arylaldoximes to β-Lactam (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Toshiharu Araki, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 131 ページ: 2804-2805
  • 査読あり
• [雑誌論文] Platinum-Catalyzed Dehydroalkoxylation-Cyclization Cascade via N-O Bond Cleavage (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Yusuke Sato, Masahiro Terada
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 131 ページ: 4175-4176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pt-Catalyzed Multi-Substituted Benzo[b]selenophene (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuma Sato, Itaru Nakamura, Masahiro Terada
  • 雑誌名: European Journal of Organic Chemistry ページ: 5509-5512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Multisubstituted 2-(Dihydrofuran-2(3H) -ylidene)acetates via Intramolecular Carboalkoxylation by Platinum-Olefin Catalyst System (2008)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Ching Siew Chan, Toshiharu Araki, Masahiro Terada, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Org. Lett 10 ページ: 309-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality Transfer in Gold-Catalyzed Carbothiolation of ortho-Alkynylphenyl 1-Arylethyl Sulfides (2008)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Takuma Sato, Masahiro Terada, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Org. Lett 10 ページ: 2649-2651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 3- and 6-Sulfonylindoles from ortho-Alkynyl-N-sulfonylanilines by the Use of Lewis Acidic Transition Metal Catalysts (2008)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Uichiro Yamagishi, Dschun Song, Sayaka Konta, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Chem. Asian J 3 ページ: 285-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold- and Indium-Catalyzed Synthesis of 3- and 6-Sulofonylindoles from ortho-Alkynyl-N-Sulufonylanilines. Consecutive C-N and C-S Bond Formation through Intramolecular Aminosulfonylation (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Uichiro Yamagishi, Dschun Song, Sayaka Konta, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 46 ページ: 2284-2287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold-catalyzed cyclization of (ortho-alkynylphenylthio)silanes; intramolecular capture of the vinyl-Au intermediate by the silicon electrophile (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Takuma Sato, Masahiro Terada, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Org. Lett 9 ページ: 4081-4083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 1, 2, 3, 4-Tetrasubstituted Pyrroles Derivatives via the Palladium-Catalyzed Reaction of 1, 3-Diketones with Methyleneaziridines (2007)
  • 著者名/発表者名: Kalum K.A.D.S. Kathriarachchi, Amal I. Siriwardana, Itaru Nakamura, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 48 ページ: 2267-2270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 2, 3-disubstituted benzofurans and indoles byπ-Lewis acidic transition metal-catalyzed cyclization of ortho-alkynylphenyl O, O- and N, O-acetals (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Yuya Mizushima, Uichiro Yamagishi, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 8670-8676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally Induced [2+2] Cycloadditions of (Benzyloxymethylene)cyclopropane to Alkylidenemalononitriles (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Ryoko Nagata, Tetsuya Nemoto, Masahiro Terada, Yoshinori Yamamoto, Thomas Spath, Armin de Meijere
  • 雑誌名: Eur. J. Org. Chem ページ: 4479-4482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold- and Indium-Catalyzed Synthesis of 3- and 6-Sulofonylindoles from ortho-Alkynyl-N-Sulufonylanilines. Consecutive C-N and C-S Bond Formation through Intramolecular Aminosulfonylation (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Uichiro Yamagishi, Dschun Song, Sayaka Konta, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 46 ページ: 2284-2287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold-catalyzed cyclization of(ortho-alkynylphenylthio)silanes; intramolecular capture of the vinyl-Au intermediate by the silicon electrophile (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Takuma Sato, Masahiro Terada, and Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Organic Letters 9 ページ: 4081-4083
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 2,3-disubstituted benzofurans and indoles by π-Lewis acidic transition metal-cat alyzed cyclization of ortho-alkynylphenyl O,O- and N,O-acetals (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Yuya Mizushima, Uichiro Yamagishi, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Tetrahedron 63 ページ: 8670-8676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally Induced [2+2] Cycloadditions of(Benzyloxymethylene)cyclopropane to Alkylidenemalononitriles (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Ryoko Nagata, Tetsuya Nemoto, Masahiro Terada, Yoshinori Yamamoto, Thomas Spath, and Armin de Meijere
  • 雑誌名: European Journal of Organic Chemistry ページ: 4479-4482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 1,2,3,4-Tetrasubstituted Pyrroles Derivatives via the Palladium-Catalyzed Reaction of 1,3-Diketones with Methyleneaziridines (2007)
  • 著者名/発表者名: Kalum K. A. D. S. Kathriarachchi, Amal I. Siriwardana, Itaru Nakamura, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 48 ページ: 2267-2270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold-Catalyzed Intramolecular Carbothiolation of Alkynes. Synthesis of 2, 3-Disubstituted Benzothiophenes fromα-Alkoxylalkyl (ortho-Alkynyl)phenyl Sulfides (2006)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Takuma Sato, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 45 ページ: 4473-4475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Dimerization of Conjugated Diynes: Synthesis of (E)-1, 2-Divinyldiethynylethenes Having Donor and Acceptor Chromophores at the Terminus of Alkyne (2006)
  • 著者名/発表者名: Nirmal K. Pahadi, Draxel H. Camacho, Itaru Nakamura, Yoshinori Yamamoto
  • 雑誌名: J. Org. Chem 71(3) ページ: 1152-1155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally Induced and Silver Salt-Catalyzed [2+2] Cycloadditions of Imines to (Alkoxymethylene)cyclopropanes (2006)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Tetsuya Nemoto, Yoshinori Yamamoto, Armin de Meijere
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 45 ページ: 5176-5179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Dimerization of Conjugated Diynes : Synthesis of (E)-1,2-Divinyldiethynylethenes Having Donor and Acceptor Chromophores at the Terminus of Alkyne (2006)
  • 著者名/発表者名: Nirmal K. Pahadi
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 71・3 ページ: 1152-1155
• [雑誌論文] Gold- Catalyzed Intramolecular Carbothiolation of Alkynes. Synthesis of 2,3-Disubstituted Benzothiophenes from α-Alkoxylalkyl (ortho-Alkynyl)phenyl Sulfides (2006)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 45・27 ページ: 4473-4475
• [雑誌論文] Thermally Induced and Silver Salt-Catalyzed [2+2] Cycloadditions of Imines to (Alkoxymethylene)cyclopropanes (2006)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 45・31 ページ: 5176-5179
• [学会発表] 金属触媒を用いた新規医薬(中間体)の合成技術」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達
  • 学会等名: 矢野経済研究所"東北テクノアーチ特許技術ご紹介セミナー第1弾「医療・ライフサイエンスの未来」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] π酸性遷移金属触媒による多置換ヘテロ環構築反応の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達
  • 学会等名: 有機金属若手研究者の会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 5つの結合の開裂を伴う触媒的骨格転位反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達・新木利治・寺田眞浩
  • 学会等名: 第95回有機合成シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Five-Bond Cleavage in Copper-Catalyzed Skeletal Rearrangement of O-Propargyl Arylaldoximes to β-Lactams (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Toshiharu Araki, Masahiro Terada
  • 学会等名: 15th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 15)
  • 発表場所: Glasgow, Switzerland
• [学会発表] N-O結合の開裂を経由する新規π酸性遷移金属触媒反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達
  • 学会等名: 京都大学グローバルcoe有機若手ワークショップ
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 銅触媒による5つの結合の開裂を伴う新規骨格転位反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達・新木利治・寺田眞浩
  • 学会等名: 第56回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] n-o結合の開裂を経由する新規π酸性遷移金属触媒反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達
  • 学会等名: 平成21年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 郡山
• [学会発表] 白金触媒によるN-O結合の開裂を伴う脱アルコール環化反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村達・佐藤悠介・寺田眞浩
  • 学会等名: 第39回複素環化学討論会
  • 発表場所: 柏
• [学会発表] Five-Bond Cleavage in Copper-Catalyzed Skeletal Rearrangement of O-Propargyl Arylaldoximes to β-Lactams (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura
  • 学会等名: OMCOS 15
  • 発表場所: グラスゴー、英国
• [学会発表] 白金-オレフィン触媒系による分子内カルボアルコキシ化反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村 達
  • 学会等名: 第100回触媒討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] 白金-オレフィン触媒系による分子内カルボアルコキシ化反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村達・水島祐也・Ching Siew Chan・新木利治・寺田眞浩・山本嘉則
  • 学会等名: 第100回触媒討論会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Gold-and Indium-Catalyzed Synthesis of 3- and 6-Sulfonylindoles from ortho-Alkynyl-N-sulfonylanilines (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Uichiro Yamagishi, Dschun Song, Sayaka Konta, Masahiro Terada, and Yoshinori Yamamoto
  • 学会等名: RSC conference: 20th International Symposium: Synthesis in Organic Chemistry
  • 発表場所: ケンブリッジ大学(イギリス)
• [学会発表] Synthesis of 1,2,3,4-Tetrasubstituted Pyrrole Derivatives via the Palladium-Cataly zed Reaction of 1,3-Diketones with Methyleneaziridines (2007)
  • 著者名/発表者名: Kalum K. A. D. S. Kathriarachchi, Amal I. Siriwardana, Itaru Nakamura and Yoshinori Yamamoto
  • 学会等名: RSC conference: 20th International Symposium: Synthesis in Organic Chemistry
  • 発表場所: ケンブリッジ大学(イギリス)
• [学会発表] Gold-and Indium-Catalyzed Synthesis of 3-and 6-Sulfonylindoles from ortho-Alkynyl-N-sulfonylanilines (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Nakamura, Uichiro Yamagishi, Dschun Song, Sayaka Konta, Masahiro Terada, and Yoshinori Yamamoto
  • 学会等名: 14^<14>IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 14)
  • 発表場所: なら百年会館(奈良)
• [学会発表] 炭素-ヘテロ原子結合の触媒的付加反応による多置換複素芳香環化合物の合成 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村達・水島祐也・嶋田朋嘉・山岸宇一郎・佐藤太久真・ソンジュン・今田さやか・寺田眞浩・山本嘉則
  • 学会等名: 第53回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Synthesis of Multi-substituted Heteroarenes via Catalytic Carbon-Heteroatom Bond Addition (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, I.; Mizushima, Y.; Yamagishi, U.; Sato, T.; Song, D.; Konta, S.; Terada, M.; Yamamoto, Y
  • 学会等名: The Tenth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-10)
  • 発表場所: Kyoto
• [備考]
  • URL: http://www.orgreact.sakura.ne.jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.orgreact.sakura.ne.jp/
• [産業財産権] 新規β-ラクタム合成法 (2009)
  • 発明者名: 中村達、寺田眞浩、新木利治
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 2009-191400
  • 出願年月日: 2009-08-04
• [産業財産権] 新規β-ラクタム合成法 (2009)
  • 発明者名: 中村達、寺田眞浩、新木利治
  • 権利者名: 中村達、寺田眞浩、新木利治
  • 産業財産権番号: 2009-181400
  • 出願年月日: 2009-08-04