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多置換多環式芳香族化合物の選択的な合成を実現する連続反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06947
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関東京薬科大学

研究代表者

矢内 光  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (10408685)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード有機合成化学 / カスケード反応 / 多環式芳香族炭化水素 / 蛍光分子 / 複素環式芳香族化合物 / 連続反応 / 有機フッ素化学
研究開始時の研究の概要

複数の置換基がナフタレン骨格上に置かれた多置換ナフタレンは,天然物や他の生物活性分子の構造中に広く認められる。本研究では,こうした多置換多環式芳香族化合物の選択的合成を実現すべく,ラクトールシリルエーテル類を出発原料とする「環の巻きかえ」反応を開発していく。本手法では,官能基や置換パターンといった生成物の構造的多様性を確保できると考えている。

研究成果の概要

芳香族ポリケチドは、複数の芳香環が縮環した多環式骨格上に多様な置換基が位置を定めて配置された構造をもち、生物活性に対する興味だけでなく、その効率的な化学合成法の開発の観点からも注目されている。本研究では、こうした合成難易度の高い多置換・多環式芳香族化合物の合成法として、「環の巻きかえ戦略」による体系的な連続反応の開発を行った。すなわち、種々の潜在的な反応性官能基を備えたラクトールシリルエーテル類を出発原料として用い、開環-閉環過程を経る連続反応を体系的に開発した。また、得られた生成物を用いて、多置換・多環式芳香族骨格に起因する新たな分子機能を探求した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来法での合成が困難な多置換・多環式芳香族化合物を高収率かつ高選択的に与える複数のカスケード反応を開発し、ラクトールシリルエーテル構造上に置く潜在的な反応性官能基の選択から、置換パターンや置換基の種類にバリエーションをもたらすという新たな合成戦略の提案を行った。また、多置換・多環式芳香族骨格に起因する新たな分子機能を探求した結果、その特異な分子構造によって始めて分子機能が発現するケースを見いだすこともできた。従って、本研究成果は、合成法の欠如から十分な検討が行われていなかった新化合物群へのアクセスと確立しただけでなく、化学合成の戦略や機能分子の開発指針にも一定の波及効果をもつと考えている。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] CSIC/Universidad Complutense de Madrid(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitat Bern(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ENSICAEN(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CSIC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ENSICAEN(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CSIC/Universidad Complutense de Madrid(スペイン)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Reversing the Bond Length Alternation Order in Conjugated Polyenes by Substituent Effects2023

    • 著者名/発表者名
      H. Yanai et al.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 29 号: 15

    • DOI

      10.1002/chem.202203538

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Indium-promoted butenolide synthesis through consecutive C-C and C-O bond formations in aqueous tetrahydrofuran enabled by radicals2023

    • 著者名/発表者名
      H. Yanai et al.
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 10 号: 7 ページ: 1773-1779

    • DOI

      10.1039/d3qo00133d

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Au(I) as a π-Lewis Base Catalyst: Controlled Synthesis of Sterically Congested Bis(triflyl)enals from α-Allenols2022

    • 著者名/発表者名
      H. Yanai et al.
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 12 号: 19 ページ: 11675-11681

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c03858

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regioselective Synthesis of 4‐Aryl‐1,3‐dihydroxy‐2‐naphthoates through 1,2‐Aryl‐Migrative Ring Rearrangement Reaction and their Photoluminescence Properties2021

    • 著者名/発表者名
      H. Yanai et al.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 号: 44 ページ: 11442-11449

    • DOI

      10.1002/chem.202101459

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Decorated by Fluorinated Carbon Acids/Carbanions2021

    • 著者名/発表者名
      H. Yanai et al.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 号: 65 ページ: 16112-16116

    • DOI

      10.1002/chem.202103188

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metal-Free C-C/C-N/C-C Bond Formation Cascade for the Synthesis of (Trifluoromethyl)sulfonylated Cyclopenta[b]indolines2021

    • 著者名/発表者名
      Lazaro-Milla, C.; Yanai, H.; Almendros, P.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 8 ページ: 2921-2926

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00557

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Fluorinated Carbanionic Substituent for Improving Water Solubility and Lipophilicity of Fluorescent Dyes2021

    • 著者名/発表者名
      Yanai, H.; Hoshikawa, S. Moriiwa, Y.; Shoji, A.; Yanagida, A.; Matsumoto, T.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 10 ページ: 5168-5172

    • DOI

      10.1002/anie.202012764

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 金触媒を用いた1,1-ビス(トリフリル)エチレンとジインの反応による新規三環式化合物の合成2023

    • 著者名/発表者名
      干川翔貴
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 窒素原子をドープした多環式芳香族炭化水素の選択的合成と光物性2023

    • 著者名/発表者名
      川添 輝
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] gem-ビス(トリフリル)シクロブテンの脱スルフィニル化を利用した分子間Friedel-Crafts型シクロブテニル化反応2023

    • 著者名/発表者名
      黒木翔太
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒を用いたアルカンに対する超強酸性炭素酸構造の導入2023

    • 著者名/発表者名
      藤本陸斗
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ring-rearrangement Strategy for Selective Synthesis of Pseudo Aromatic Polyketides2022

    • 著者名/発表者名
      H. Yanai
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Kota Kinabaru 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 連続置換構造をもつ新規2H-イソインドール合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      川添 輝
    • 学会等名
      第11回 フッ素化学若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] gem-ビス(トリフリル)シクロブテンの求核置換を鍵段階とする多置換シクロブテン/シクロブタン類の合成2022

    • 著者名/発表者名
      干川翔貴
    • 学会等名
      第11回 フッ素化学若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] フッ素置換アルコールを反応場とした多環式含窒素複素環化合物の選択的な合成とその光学特性2022

    • 著者名/発表者名
      川添 輝
    • 学会等名
      第45回 フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イソクロメン基質のカスケード反応によるイソインドールの選択的合成2022

    • 著者名/発表者名
      川添輝
    • 学会等名
      多官能性2H-イソインドールの新規合成法の開発
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Push-pull置換ポリエンにおける異常な炭素-炭素結合長2022

    • 著者名/発表者名
      矢内光
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,1-ビス(トリフリル)エチレンを用いたアルキンの求電子付加反応:反応溶媒による多環式骨格の選択的構築2021

    • 著者名/発表者名
      干川翔貴
    • 学会等名
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] イソクロメン基質のカスケード反応によるイソインドールの選択的合成2021

    • 著者名/発表者名
      川添輝
    • 学会等名
      第50回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 含フッ素置換基が共役ポリエンの炭素-炭素結合の長さに及ぼす効果2021

    • 著者名/発表者名
      矢内光
    • 学会等名
      第44回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 求電子アルケンを用いるカルボアリーレーション反応:超強酸性炭素酸で修飾された多環式芳香族化合物の合成2021

    • 著者名/発表者名
      矢内 光
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,1-ビス(トリフリル)エチレンを用いたシクロブテン生成反応を鍵段階とするスピロ(シクロブタン―フルオレイン)骨格の効率的構築2021

    • 著者名/発表者名
      矢内 光
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,1-ビス(トリフリル)エチレンを用いたアルキンの求電子付加反応:多環式骨格のダイバージェント構築2020

    • 著者名/発表者名
      矢内 光
    • 学会等名
      第43回 フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ素で安定化されたカルボアニオン性置換基による有機蛍光色素の物性制御2020

    • 著者名/発表者名
      矢内 光
    • 学会等名
      反応と合成の進歩 2020 特別企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京薬科大学薬学部 薬品製造学教室

    • URL

      https://www.ps.toyaku.ac.jp/Org_Synth/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京薬科大学薬学部 薬品製造学教室

    • URL

      https://www.ps.toyaku.ac.jp/Org_Synth/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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