研究課題/領域番号 |
20K05486
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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研究機関 | 筑波大学 |
研究代表者 |
渕辺 耕平 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (10348493)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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キーワード | 結合活性化 / フッ素 / シクロプロパン / 生理活性 / ジペプチド / 医薬 / バイオイソスター / 合成 / ヘテロ環 / 活性化 / 窒素 / オキサジン / カルボカチオン / ルイス酸 / Friedel-Crafts / トリフルオロメチル / 選択性 |
研究開始時の研究の概要 |
近年、CF3基を有する化合物の合成・入手が容易になった。CF3基がもつ3本の炭素-フッ素結合のうち1本のみを新たな結合形成に利用し、かつ、2本を残すことができれば、有機フッ素化合物合成の新たな方法論になる。しかしこのような反応は、実際には未だ困難がある。本研究は、申請者ら独自の「生成物の形を変える反応設計」を活用することで、医薬品や有機半導体等の合成を容易とし、社会に貢献するものである。
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研究実績の概要 |
本研究では、炭素の混成状態が変わることで過剰反応が抑制される現象を「生成物の形を変える反応設計」としてその基盤に据え、これを発展させて独自の有機フッ素化合物合成の体系を構築する。 本研究におけるアプローチは、(I)これまでの成果の拡張 と、(II)二次中間体調製への展開 の2つの段階に分けて設定している。 令和4年度は、医薬としてのポテンシャルを有する新規ジペプチドバイオイソスター合成法を開発した。具体的には、アリール基が置換した2-アセトキシ-1,1-ジフルオロシクロプロパンに対してアセトニトリル存在下トリフルオロメタンスルホン酸を作用させ、位置選択的な開環を経て (2,2-ジフルオロホモアリル)アミドを高収率で得た(アミノ基の導入)。ここでは、フッ素置換基の特徴の一つである対角位結合の伸長効果を活用している。こののちSN2'型のシアノ化と加水分解 (カルボキシ基の導入)で、目的の1,1-ジフルオロアルケン (ジペプチドバイオイソスター) を合成することに成功した。本反応は(トリフルオロメチル)アルケンや(トリフルオロメチル)シクロプロパンを起点とした一連の合成手法を1,1-ジフルオロシクロプロパンに拡張したものであるとともに、三成分カップリングによる、従来法よりも自由度が高いジペプチドバイオイソスター合成法を提供している。 なお、令和4年度は本反応について1件の学会発表を行なっており、英文誌への論文投稿も準備している。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和4年度は、前年度に見出した新たな反応基質である1,1-ジフルオロシクロプロパンの新反応形式を見出すことができた。このことから、本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。
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今後の研究の推進方策 |
(トリフルオロメチル)シクロプロパンから調製できるカルボカチオンは合成中間体として有望なフルオロジエンを与える可能性が高く、ここでも「生成物の形を変える反応設計」が有効に作用することが十分に期待できる。そこで最終年度にあたる令和5年度は(トリフルオロメチル)シクロプロパンを出発物質とするフルオロジエン合成について検討を行い、本研究課題の成果を社会に広く還元することを目指す。
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