| 研究課題/領域番号 |
21K05048
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 京都薬科大学 (2022)
富山大学 (2021) |
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研究代表者 |
南部 寿則 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (80399956)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (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)
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| 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 |
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| 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。
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| 研究実績の概要 |
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。最近研究代表者は、求核剤として硫黄イリドを用いたスピロシクロプロパンの開裂ー環化反応により含酸素6員環が構築できることを見出し、二環式複素環化合物クロマンの合成に成功した。この結果は、イリドによるシクロプロパンの開裂反応の初めての例である。また、これまでにシクロプロパンの開裂ー環化反応による様々な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、本研究ではリンイリドや硫黄イリドを炭素求核剤として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を検討し、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、アズレンおよびスピロシクロブタンの合成法を開発する。
今年度は、アズレン骨格の構築を目指し、7員環の1,3-シクロヘプタンジオン由来のスピロシクロプロパンとエステルが置換したリンイリドとの反応を検討した。その結果、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が進行し、ヘキサヒドロアズレン-4-オンが収率よく得られることを見出した。さらに，得られたヘキサヒドロアズレノンを青色を呈するアズレンへ変換できた。アズレン類は医薬品や有機材料として利用されているが、その合成は容易ではなかった。本法では短工程でアズレン誘導体が合成できるため、アズレンの簡便な合成法を提供することができた。
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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
これまでに、リンイリドを求核剤として用いた1,3-シクロヘキサンジオンおよび1,3-シクロヘプタンジオン由来のスピロシクロプロパンとの反応によるインダンおよびアズレン骨格構築に成功し、それぞれインダンおよびアズレンへの変換にも達成したため、おおむね計画通りに進展している。これらの結果をまとめて、論文発表することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、硫黄イリド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スピロシクロブタンの合成を検討する。既に、メルドラム酸由来のスピロシクロプロパンと硫黄イリドとの反応によるスピロシクロブタンの合成に成功しているが、基質一般性やイリドの汎用性については、今後検討する。また、シクロヘキサンジオンや他の1,3-ジオン化合物から調製したスピロシクロプロパンと硫黄イリドとの反応による、スピロシクロブタンの合成を検討する。さらに、得られたスピロシクロブタンは高い反応性を持つことが予想されることから、スピロシクロブタンから有用な化合物への変換反応も検討する。
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