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キノン誘導体の新規活性化法に基づく官能基化芳香族化合物の合成

研究課題

研究課題/領域番号 19K16328
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関立命館大学

研究代表者

上田中 徹  立命館大学, 総合科学技術研究機構, プロジェクト研究員 (70783794)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードキノンモノアセタール / ジヒドロベンゾフラン / フェノール / アニリン / インドール / アンモニウム塩 / オキソニウムイオン / ビニルエーテル / 芳香族化合物 / カップリング / オキソニウム / メタルフリー
研究開始時の研究の概要

研究代表者らはこれまでキノンモノアセタール(QMA)を鍵中間体として用い、高度に官能基化されたビアリールやオリゴアレーン類、ジヒドロベンゾフランなど様々な骨格の構築に成功している。本研究は、研究代表者がこれまでに得てきた知見を基に、①イミノキノンモノアセタールへの位置選択的求核種導入によるアニリン誘導体合成法の開発、②中性条件における新規カップリング反応の開発、③生物活性天然物などの有用物質合成、という3つのテーマを軸にして行い、QMAへの求核種導入反応をより幅広い多置換芳香族化合物合成法へと展開する。

研究成果の概要

キノン類は芳香族化合物の合成前駆体として有用な骨格である。代表者はこれまで、1,4-ベンゾキノン類の中でも、一方のカルボニル基がアセタール化されたキノンモノアセタール(QMA)に対する位置選択的求核種導入法を開発してきた。
本研究では、中性に近い温和な条件下でQMAを活性化できる条件を見出し、酸性条件下で不安定な基質への適用範囲の拡大に成功した。また、QMAのカルボニル基がイミンに置き換わったイミノキノンモノアセタール(iminoQMA)においては副反応を抑制し、望みの生成物を高い選択制で得ることにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高度に官能基化された芳香族化合物は医薬品や天然物、機能性化合物などによく見られる骨格である。現在、その合成には金属触媒を用いる手法が確実性の高い手法として幅広く用いられているが、レアメタルを用いることや、反応点の事前官能基化が必要であるため多工程を必要とするなどの改善点があった。
一方、代表者はこれまでにキノンモノアセタールに対する位置選択的求核種導入法を開発し、メタルフリーかつ短工程での合成法を開発してきた。本研究では、中性に近い温和な条件下での反応を開発し、従来の手法よりも汎用性を拡大に成功した。本法を用いることで冒頭に示す様々な有用化合物を短工程かつ高効率で合成可能になると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] [3 + 2] Coupling of Quinone Monoacetals with Vinyl Ethers Effected by Tetrabutylammonium Triflate: Regiocontrolled Synthesis of 2-Oxygenated Dihydrobenzofurans2021

    • 著者名/発表者名
      Tohru Kamitanaka, Yusuke Tsunoda, Yuriko Fujita, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 23 ページ: 9025-9029

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c02792

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1-Alkoxyvinyl Ester as an Excellent Acyl Donor: Efficient Macrolactone Synthesis2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Kita, Shuji Akai, Hiromichi Fujioka, Tohru Kamitanaka
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 号: 5 ページ: 3683-3696

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c02677

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Glycosylation of Thio-Glycoside Derived from Odorless Thiols Using Hypervalent Iodine(III) Reagent2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Morimoto, Kana Yanase, Tohru Kamitanaka, and Tetsuya Kajimoto
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: - 号: 2 ページ: 809-816

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)47

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アンモニウム塩を用いたイミノキノンモノアセタールの活性化によるオルト置換アニリン誘導体と多置換インドールの効率的合成2022

    • 著者名/発表者名
      大西 沙耶、上田中 徹、戸田 菜月、藤田 ゆり子、土肥 寿文、北 泰行
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Efficient synthesis of highly functionalized anilines and indoles by mild activation methods of iminoquinone monoacetals2021

    • 著者名/発表者名
      Saya Onishi, Tohru Kamitanaka, Natsuki Toda, Yuriko Fujita, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キノンモノアセタールへの位置選択的求核種導入法の開発-多置換芳香族化合物の合成-2020

    • 著者名/発表者名
      上田中 徹
    • 学会等名
      第6回関西薬学シンポジウム:化学系の若い力
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アンモニウム塩/フルオロアルコール協働触媒系を用いた イミノキノンモノアセタールと活性メチレン化合物のカップリング反応2020

    • 著者名/発表者名
      大西沙耶、上田中 徹、戸田菜月、藤田ゆり子、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アンモニウム塩を活性化剤として用いるイミノキノンモノアセタールのカップリング反応-多置換インドールの合成-2020

    • 著者名/発表者名
      大西沙耶、上田中 徹、戸田菜月、角田悠輔、藤田ゆり子、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] キノンモノアセタールへの連続的π炭素求核種導入反応-多置換フェノール誘導体の合成-2020

    • 著者名/発表者名
      角田悠輔、上田中 徹、藤田ゆり子、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] [3+2] Coupling of quinone monoacetals with acid-labile viny ethers2019

    • 著者名/発表者名
      Tohru Kamitanaka, Yusuke Tsunoda, Yuriko Fujita, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Yangon 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アンモニウム塩を触媒とするイミノキノンモノアセタールへの活性メチレン化合物の導入反応2019

    • 著者名/発表者名
      上田中 徹、戸田菜月、角田悠輔、藤田ゆり子、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      第39回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthetic Strategy for Highly Substituted Indoles based on Regioselective Coupling of Iminoquinone Monoacetals2019

    • 著者名/発表者名
      Tohru Kamitanaka, Natsuki Toda, Yuriko Fujita, Yusuke Tsunoda, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dihydrobenzofuran Synthesis by [3+2] Coupling of Quinone Monoacetals with Vinyl Ethers2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tsunoda, Tohru Kamitanaka, Yuriko Fujita, Toshifumi Dohi, Yasuyuki Kita
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キノンモノアセタールの連続的カップリング反応-多置換フェノール類の合成-2019

    • 著者名/発表者名
      上田中 徹、角田悠輔、藤田ゆり子、土肥寿文、北 泰行
    • 学会等名
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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