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イリド求核剤を用いるスピロシクロプロパンの開裂ー環化反応による炭素環構築法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05048
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33020:有機合成化学関連
研究機関京都薬科大学 (2022-2023)
富山大学 (2021)

研究代表者

南部 寿則  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (80399956)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードイリド反応剤 / スピロシクロプロパン / 炭素環 / リンイリド / 硫黄イリド / インダン / アズレン / スピロシクロブタン / イリド / シクロプロパン / 炭素求核剤 / スピロ化合物
研究開始時の研究の概要

研究代表者はこれまでに,求核剤によるスピロシクロプロパンの開裂ー環化反応を用いる様々な二環式複素環の構築法を開発してきた。本研究では,求核剤となる求核部位と脱離基となる求電子部位を併せもつリンイリドや硫黄イリドによるスピロシクロプロパンの開裂ー環化反応を用いる炭素環構築法を開発する。また,得られた環化体から,医薬品や有機材料として利用されている二環式化合物インダンやアズレン,さらに従来法では合成が困難な多置換シクロブタンを合成する。

研究成果の概要

求核剤となる求核部位と脱離基となる求電子部位を併せもつイリドは、古くから有機合成反応に用いられてきた反応剤であり、様々なビルディングブロックの構築に利用されてきた。これまでにシクロプロパンの開裂ー環化反応による複素環の構築については数多くの報告例があるが、炭素環の構築例はほとんどなく、特に二環式炭素環の構築例は全くなかった。これらの背景のもと、本研究では、スピロシクロプロパンにリンイリドや硫黄イリドを炭素求核剤として用いる反応を検討し、シクロプロパンの開裂ー環化反応による炭素環構築を検討した。その結果、二環式化合物インダン、アズレンおよびスピロシクロブタンの新規合成法の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義として、これまでに例のないイリド求核種とシクロプロパンとの反応を開発することに成功した。本研究では、高い反応性を示すスピロ型のシクロプロパンを用いることで、炭素求核種であるリンイリドや硫黄イリドとの反応が進行し、炭素環を構築できることを見出した。
社会的意義として,これらの合成法により得られる炭素環化合物であるインダン、アズレンおよびシクロブタンは医薬品や有機材料に用いられている骨格であることから、本合成法は医薬品や有機材料の開発研究の進展に貢献できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Ring expansion of spirocyclopropanes with stabilized sulfonium ylides: highly diastereoselective synthesis of cyclobutanes2024

    • 著者名/発表者名
      Nambu Hisanori, Onuki Yuta, Aso Kana, Kanamori Momoka, Tomohara Keisuke, Tsuge Kiyoshi, Yakura Takayuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 60 号: 34 ページ: 4537-4540

    • DOI

      10.1039/d3cc06033k

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高反応性スピロシクロプロパンの開裂―環化反応による複素環化合物の新規合成法の開発とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      南部 寿則
    • 雑誌名

      京都薬科大学紀要

      巻: 4 号: 1 ページ: 30-41

    • DOI

      10.34445/0002000004

    • ISSN
      2435-4112
    • URL

      https://kyoto-phu.repo.nii.ac.jp/records/2000004

    • 年月日
      2023-05-29
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ring‐Opening Cyclization of Spirocyclopropanes with Stabilized Phosphorus Ylides: Access to Indane and Azulene Skeletons2023

    • 著者名/発表者名
      Onuki Yuta、Yamazaki Koga、Masuda Yuto、Yakura Takayuki、Nambu Hisanori
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: - 号: 15 ページ: 2536-2544

    • DOI

      10.1002/adsc.202300021

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 硫黄イリドを用いる1,3-インダンジオン由来のスピロシクロプロパンの環拡大反応の開発2024

    • 著者名/発表者名
      酒井 里歌、藤井 輝、岩﨑 宏樹、南部 寿則
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会(横浜)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 炭素小員環の歪みエネルギーを利用した有用化合物の合成法の開発とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      南部 寿則
    • 学会等名
      創薬科学フロンティア研究センター講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高反応性スピロシクロプロパンを用いた有用化合物の合成法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      南部 寿則
    • 学会等名
      名城大学農学部 天然物有機化学研究室特別研究講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硫黄イリドを用いるスピロシクロプロパンの環拡大反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      金森 百香、阿曽 可那、大貫 悠太、南部 寿則、矢倉 隆之
    • 学会等名
      2023年度有機合成化学協会北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高反応性スピロシクロプロパンの開裂ー環化反応の開発とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      南部寿則
    • 学会等名
      第20回化学系若手セミナー(日本薬学会東北支部主催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リンイリドを用いたスピロシクロプロパンの開裂-環化反応による炭素環構築法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      南部寿則, 大貫悠太, 増田雄人, 矢倉隆之
    • 学会等名
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] イリドによるスピロシクロプロパンの開裂-環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      大貫悠太, 増田雄人, 山﨑航河, 南部寿則, 矢倉隆之
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] リンイリドによるスピロシクロプロパンの開裂ー環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      大貫 悠太、増田 雄人、南部 寿則、矢倉 隆之
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会 (名古屋)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] TOP | 京都薬科大学 創薬科学系 薬品製造学分野

    • URL

      https://labo.kyoto-phu.ac.jp/seizou/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 創薬科学系 - 薬品製造学分野 | 教育・研究 | 京都薬科大学

    • URL

      https://www.kyoto-phu.ac.jp/education_research/laboratory/detail.html?pdid=302

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 創薬科学系 - 薬品製造学分野 | 教育・研究 | 京都薬科大学(英語版)

    • URL

      https://www.kyoto-phu.ac.jp/english/education_research/laboratory/detail.html?pdid=302

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 富山大学薬学部分子合成化学研究室:研究業績

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/sboc/publication-j.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 富山大学薬学部分子合成化学研究室:研究業績(英語版)

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/sboc/publication-e.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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