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Cope型ヒドロアミノ化に基礎をおくケミカルバイオロジー・創薬基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06973
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
研究機関昭和薬科大学

研究代表者

田村 修  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30257141)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードイソシアネート / オキシム / ニトロン / 付加環化反応 / ヘテロCope型ヒドロアミノ化 / Cope型ヒドロアミノ化 / ヘテロCopeヒドロアミノ化 / ニトロン形成 / 1,3-双極子付加環化 / イソシアナート / ヒドロキシルアミン / 歪みの解消 / ヘテロCopeヒドロアミノ化反応 / 1,3-双極子付加環化反応 / クリック反応 / 生体直交型反応 / ひずみの解消
研究開始時の研究の概要

Cope脱離の逆反応のCope型ヒドロアミノ化を、高度に歪んだtrans-シクロオクテンやジベンゾオクチン類に適用し、ひずみの解消を駆動力とする分子間Cope型ヒドロアミノ化反応を開発する。そして最終的には生体直交型の反応に仕上げる。もう一つは、イソシアナートのC-N 二重結合へのヘテロCope型ヒドロアミノ化反応の開発とクリック反応への展開であり、イソシアナートとオキシムまたはヒドロキシルアミンの反応を検討し、クリック反応とし、中分子合成や高分子合成に展開する。

研究成果の概要

(1)歪みの解消を駆動力とする分子間Cope型ヒドロアミノ化反応の開発と生体直交型反応への展開:競合グループの相次ぐ論文発表のため、このテーマを進展させることができなかった。
(2)ヘテロCopeヒドロアミノ化反応の開発とクリック反応への展開:ジポラロフィル存在下、イソシアネート類とオキシム反応によりCope型ヒドロアミノ化反応を起こさせ、ニトロンを系内で発生させ、これを直ちに付加環化反応に用いる分子間反応を開発した(約30例、最高収率94%)。さらに、計算化学を用いて、ニトロン形成時の遷移状態を求めることができた。さらに、イソシアナートとアルキルヒドロキシルアミンとの反応も同形式で進行する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ジポラロフィル、イソシアネート類及びオキシムを混合するだけでイソオキサゾリジン環が得られる3成分連結型の分子間付加環化反応を開発した。これらの3成分に種々のクリック反応に用いられる官能基を予め導入しておき本反応を行うと、3つの区別された官能基を有するコア化合物が得られる。これらの区別された官能基にそれぞれ種々のペンダント化合物を連結することにより多様性のある中分子群の合成が可能となり、ライブラリ合成の有力な手法となる。一方、イソシアナートとアルキルヒドロキシルアミンとの反応は、非常に速く、新たなクリック反応となる可能性が示された。

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

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Cationic palladium(II)-catalyzed synthesis of substituted pyridines from α,β-unsaturated oxime ethers2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamada, Yoshimitsu Hashimoto, Kosaku Tanaka III, Nobuyoshi Morita, Osamu Tamura,
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 12 号: 33 ページ: 21548-21557

    • DOI

      10.1039/d2ra03875g

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Directing-Group-Free Palladium-Catalyzed C?H Arylation of Aldoxime Using Oxime’s Umpolung Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kosaku, III、Hashimoto Yoshimitsu、Morita Nobuyoshi、Tamura Osamu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 49 ページ: 8954-8958

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c03387

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrophilic Epoxidation of α,β-Unsaturated Oximes with Dioxiranes and Ring Opening of the Epoxides2021

    • 著者名/発表者名
      Miyu Furugoori, Kiwamu Yoshida, Yoshimitsu Hashimoto, Nobuyoshi Morita, Kosaku Tanaka III, Osamu Tamura
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 69 号: 10 ページ: 1010-1016

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00533

    • NAID

      130008095517

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2021-10-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold-Catalyzed Formal [3+2] Cycloaddition of p-Quinones and 1-Phenylpropenes in Ionic Liquid: Environmentally Friendly and Stereoselective Synthesis of 2,3-Dihydrobenzofuran Neolignans2021

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Morita, Kanae Ikeda, Hitomi Chiaki, Ryuto Araki, Kosaku Tanaka III, Yoshimitsu Hashimoto, and Osamu Tamura
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 103 号: 2 ページ: 592-608

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)71

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium(II)-Catalyzed Substituted Pyridine Synthesis from α,β-Unsaturated Oxime Ethers via C-H Alkenylation/Aza-6π-Electrocyclization Approach2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamada, Yoshimitsu Hashimoto, Kosaku Tanaka, Ⅲ, Nobuyoshi Morita, Osamu Tamura
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 23 号: 5 ページ: 1659-1663

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00061

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Formation Mechanism of a Compound with an Unprecedented Skeleton: Dodecahydro-4,10:5,9-diepoxydipyrrolo[3,4-<i>b</i>:3′,4′-<i>f</i>][1,5]diazocine2020

    • 著者名/発表者名
      Misaki Shinoda, Nobuyoshi Morita, Kosaku Tanaka, III, Yoshimitsu Hashimoto, Shintaro Ban, Osamu Tamura
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 68 号: 12 ページ: 1238-1243

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00561

    • NAID

      130007948456

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2020-12-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thioether Ligand-Enabled Cationic Palladium(Ⅱ)-Catalyzed Electrophilic C-H Arylation of α,β-Unsaturated Oxime Ethers. Yamada2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamada, Yoshimitsu Hashimoto, Kosaku Tanaka, Ⅲ, Nobuyoshi Morita, Osamu Tamura
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 85 号: 19 ページ: 12315-12328

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c01570

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramolecular activation of imidate with cationic gold(I) catalyst: a new benzylation reaction of alcohols2020

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Ban, Tomotake Endo, Rikako Matsui, Nobuyoshi Morita, Yoshimitsu Hashimoto, Kosaku Tanaka, III, Osamu Tamura
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 61 号: 38 ページ: 152233-152235

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152233

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] O-Alkyl S-(Pyridin-2-yl)carbonothiolates: Operationally Simple and Highly Nitrogen-Selective Reagents for Alkoxy Carbonylation of Amino Groups2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Suzuki, Kosaku Tanaka, III, Yoshimitsu Hashimoto, Nobuyoshi Morita, Osamu Tamura
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 31 号: 09 ページ: 899-902

    • DOI

      10.1055/s-0039-1690856

    • 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] イソシアナートによるヘテロCope型ヒドロアミノ化反応2023

    • 著者名/発表者名
      山本 彩可、牧田 亮、田中 耕作三世、橋本 善光、森田 延嘉、田村 修
    • 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] クマリン酸メチルとa,b-不飽和ヒドラゾンとの逆電子要請型Diels-Alder反応2023

    • 著者名/発表者名
      前田 裕輝、井上 杏香、橋本 善光、田中 耕作三世、森田 延嘉、田村 修
    • 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] N-アリールイソオキサゾリジンのN-O結合転位反応を活用した 1,5-ベンゾオキサゼピン誘導体の合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      田中 耕作三世、西舘 素子、橋本 善光、森田 延嘉、田村 修
    • 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] イソシアナートによるオキシムのN-選択的なアシル化を用いるニトロン形成とその1,3-双極子付加環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      山本彩可、青木啓祐、田中耕作三世、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イソシアナートを用いるオキシムからの直接的なニトロンの発生法およびその分子間1,3-双極子付加環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      山本 彩可、 青木 啓祐、 田中 耕作三世、 真野 滉大、 橋本 善光、 森田 延嘉、 田村 修
    • 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] N-ボラノニトロンを用いたcononuridineのCDE環の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      江藤 大輔、 田中 耕作三世、 真野 滉大、 橋本 善光、 森田 延嘉、 田村 修
    • 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] オキシム炭素選択的カップリング反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      田中 耕作三世、橋本 善光、森田 延嘉、田村 修
    • 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] オキシムの直接的なN-アリール化によるニトロン形成2022

    • 著者名/発表者名
      田中 耕作三世、 吉田 真弓、 橋本 善光、 森田 延嘉、 田村 修
    • 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] o-キノンモノアセタールをジエンとしたα,β-不飽和ヒドラゾンとの逆電子要請型Diels&#8211;Alder反応2022

    • 著者名/発表者名
      橋本善光、桑野 裕司、田中 耕作三世、森田 延嘉、田村 修
    • 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] 非対称アラインとオキシムフランの配向選択的[4+2]付加環化反応における基質一般性2022

    • 著者名/発表者名
      熊坂 優、橋本 善光、相原 柚香、梶ヶ谷 早恵、長瀬 蒼生、田中 耕作三世、森田 延嘉、田村 修
    • 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] ニトロンの新しい化学の開拓2022

    • 著者名/発表者名
      田村 修
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] カチオン性パラジウム触媒による α,β-不飽和オキシムのβ 位アルケニル化反応を経由した新規ピリジン合成法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      山田 孝博、 橋本 善光、 田中 耕作三世、 森田 延嘉、 田村 修
    • 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] 計算化学的手法を用いた特徴的なラダー化合物の生成機構の推定2021

    • 著者名/発表者名
      篠田 美咲、田中 耕作三世、橋本 善光、森田 延嘉、田村 修
    • 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] イオン液体中金触媒を利用した三置換インダン類の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      千秋 妃美、森田 延嘉、池田 佳奈絵、田中 耕作三世、橋本 善光、田村 修
    • 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] 一価金触媒によるアセトイミド酸アルキル誘導体の活性化を利用したベンジル化反応2021

    • 著者名/発表者名
      伴 慎太郎、遠藤 智丈、松井 里香子、森田 延嘉、橋本 善光、田中 耕作三世、田村 修
    • 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] イオン液体中金触媒を利用した2,3-trans-ジヒドロベンゾフラン類の合成2021

    • 著者名/発表者名
      森田 延嘉、池田 佳奈絵、千秋 妃美、荒木 龍杜、田中 耕作三世、橋本 善光、田村 修
    • 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] O-アルキル S-(ピリジン-2-イル)カルボノチオラート類: 特徴あるアルコキシカルボニル化剤2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木智行、宇佐美駿、真野滉大、田中耕作三世、橋本善光、森田延嘉、田村修
    • 学会等名
      第49回 複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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