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電気化学的手法によるキラルヘテロヘリセンの簡便合成

研究課題

研究課題/領域番号 20K15281
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

佐古 真  大阪大学, 大学院薬学研究科, 助教 (20804090)

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)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードヘリセン / 電解合成 / デヒドロヘリセン / 連続反応 / 円偏光発光 / ヒドロキシカルバゾール / 酸化カップリング / クロスカップリング / ワンポット反応 / ヘテロヘリセン / 有機電解合成
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、電気化学的手法を活用する新規ヘテロヘリセン類の革新的合成法の確立である。本手法は、既存のヘリセン合成法で課題とされていた煩雑な合成や高温条件を必要とせず、また連続反応を機軸としているため省エネルギー型の合成法である。さらに、合成した各種ヘテロヘリセンのキラル光学特性の評価を体系的に行い、特に円偏光発光特性についての知見を蓄積する。

研究成果の概要

電解合成を利活用し調達容易な反応基質からヘテロヘリセン類の効率合成を達成した。ヒドロキシカルバゾールと2-ナフトール誘導体を電解合成条件に付すことで、複数の複素環を骨格中に有するヘテロ[7]ヘリセン、及びヘテロ[7]ヘリセンの両末端の芳香環間が酸化的に閉環した8員環生成物であるデヒドロ[7]ヘリセンを効率よく得ることに成功した。いずれの化合物についても光学純粋体のキラル光学特性について評価し、それらが円偏光発光特性を有することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

既存のヘリセン型分子の合成は、多段階合成や遷移金属触媒を用いる手法がほとんどであり、高温条件や複雑な反応基質を必要としていた。それに対して本成果の電解合成は、単純な反応基質を用いた連続反応によりヘテロヘリセン類を効率よく供給でき、持続可能な環境調和型反応である。また、得られたヘテロヘリセンおよびデヒドロヘリセン類は円偏光発光特性を有することから、機能性分子としての応用が期待される。

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

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Electrochemical Synthesis of Hetero[7]helicenes Containing Pyrrole and Furan Rings <i>via</i> an Oxidative Heterocoupling and Dehydrative Cyclization Sequence2023

    • 著者名/発表者名
      Salem Mohamed S. H.、Khalid Md. Imrul、Sako Makoto、Higashida Keigo、Lacroix Charlie、Kondo Masaru、Takishima Ryo、Taniguchi Taisei、Miura Masahiro、Vo‐Thanh Giang、Sasai Hiroaki、Takizawa Shinobu
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 365 号: 3 ページ: 373-380

    • DOI

      10.1002/adsc.202201262

    • 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] Electrochemical synthesis of heterodehydro[7]helicenes2022

    • 著者名/発表者名
      Khalid Md. Imrul、Salem Mohamed S. H.、Sako Makoto、Kondo Masaru、Sasai Hiroaki、Takizawa Shinobu
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 5 号: 1 ページ: 166-166

    • DOI

      10.1038/s42004-022-00780-7

    • 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
  • [雑誌論文] Metal-free C(aryl)?P bond cleavage: experimental and computational studies of the Michael addition/aryl migration of triarylphosphines to alkynyl esters2022

    • 著者名/発表者名
      Sako Makoto、Kanomata Kyohei、Salem Mohamed S. H.、Furukawa Tomohiro、Sasai Hiroaki、Takizawa Shinobu
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 9 号: 8 ページ: 2187-2192

    • DOI

      10.1039/d2qo00028h

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemo- and enantioselective hetero-coupling of hydroxycarbazoles catalyzed by a chiral vanadium(<scp>v</scp>) complex2021

    • 著者名/発表者名
      Sako Makoto、Higashida Keigo、Kamble Ganesh Tatya、Kaut Kevin、Kumar Ankit、Hirose Yuka、Zhou Da-Yang、Suzuki Takeyuki、Rueping Magnus、Maegawa Tomohiro、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki
    • 雑誌名

      Organic Chemistry Frontiers

      巻: 8 号: 17 ページ: 4878-4885

    • DOI

      10.1039/d1qo00783a

    • 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] Chiral Vanadium(V)-catalyzed Oxidative Coupling of 4-Hydroxycarbazoles2021

    • 著者名/発表者名
      Kamble Ganesh T.、Salem Mohamed S. H.、Abe Tsukasa、Park Hanseok、Sako Makoto、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 10 ページ: 1755-1757

    • DOI

      10.1246/cl.210367

    • NAID

      130008101936

    • 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] Chemo- and regioselective cross-dehydrogenative coupling reaction of 3-hydroxycarbazoles with arenols catalyzed by a mesoporous silica-supported oxovanadium2021

    • 著者名/発表者名
      Kasama Kengo、Kanomata Kyohei、Hinami Yuya、Mizuno Karin、Uetake Yuta、Amaya Toru、Sako Makoto、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki、Akai Shuji
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 号: 56 ページ: 35342-35350

    • DOI

      10.1039/d1ra07723f

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヘリセン、デヒドロヘリセン、及びサーキュレンの電解合成2023

    • 著者名/発表者名
      サブリ アーメド,サレム エスエイチモハメド,カリド エムディ イムル,近藤 健,佐古 真,笹井 宏明,滝澤 忍
    • 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] ヘテロ[8]サーキュレン、デヒドロ[7]ヘリセン、及びヘテロ[7]ヘリセンの電解ドミノ合成2022

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Sabri,Mohamed S. H. Salem,Khalid Md Imrul,佐古 真,近藤 健,笹井宏明,滝澤 忍
    • 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] 窒素・酸素・硫黄原子を含むヘテロ[9]ヘリセンのエナンチオ選択的合成2022

    • 著者名/発表者名
      Ankit Kumar,佐古 真,笹井宏明,滝澤 忍
    • 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] 電解連続反応による環状デヒドロオキサヘリセンの合成2021

    • 著者名/発表者名
      Mohamed S. H. Salem,Md. Imrul Khalid,佐古真,近藤健,滝澤忍,笹井宏明
    • 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] A Chiral Vanadium(V) Complex-Catalyzed Enantioselective Oxidative Coupling of Hydroxycarbazoles2021

    • 著者名/発表者名
      Kamble, G. T.; Salem, M. S. H.; Sugizaki, A.; Park, H.; Sako, M.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Enantioselective Synthesis of Hetero[9]helicenes Using a Chiral Dinuclear Vanadium(V) Catalyst2021

    • 著者名/発表者名
      Kumar, A.; Sako, M.; Tamori, Y.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化的ヘテロカップリング・脱水環化・脱水素環化反応による光学活性アザオキサデヒドロ[7]ヘリセン類のドミノ合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      滝澤忍,Khalid Md. Imrul,Salem H. Mohamed,近藤健,佐古真,笹井宏明
    • 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] Vanadium Complex-catalyzed Enantioselective Oxidative Coupling of Hydroxycarbazoles2020

    • 著者名/発表者名
      朴韓晳; 佐古真; 滝澤忍; 笹井宏明
    • 学会等名
      第117回有機合成シンポジウム2020年
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemo-, Regio- and Enantioselective Hetero-coupling of 3-Hydroxycarbazoles Catalyzed by Chiral Vanadium(V) Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Kamble, G. T.; Sako, M.; Higashida, K.; Kumar, A.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enantioselective synthesis of hetero[9]helicenes via oxidative coupling/dehydrative cyclization sequence using a chiral dinuclear vanadium(V) catalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Kumar, A.; Sako, M.; Mattan, I.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemo- and Enantioselective Hetero-coupling of 3-Hydroxycarbazoles Catalyzed by a Chiral Vanadium(V) Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Kamble, G. T.; Sako, M.; Higashida, K.; Kumar, A.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrochemical Synthesis of Azaoxa[7]helicenes via Oxidative Hetero-coupling/Dehydrative Cyclization Sequence of Arenols2020

    • 著者名/発表者名
      Salem, M. S. H.; Khalid, Md. I.; Sako, M.; Takizawa, S.; Sasai, H.
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 新規なデヒドロヘテロヘリセン化合物およびその製造方法2020

    • 発明者名
      滝澤 忍、笹井 宏明、佐古 真、近藤 健、他1名
    • 権利者名
      滝澤 忍、笹井 宏明、佐古 真、近藤 健、他1名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      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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