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アルキンへのtrans付加を機軸とする含ヘテロ縮環π共役化合物合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K05061
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

松田 学則  東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (80359778)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワードロジウム触媒 / アルコキシカルボニル化 / 脱カルボニル化 / 環化 / イリジウム触媒 / アシル化 / インドール / ロジウム / C-H官能基化 / アリール化 / ピリドン / アクリル酸 / マンニッヒ反応 / ケチミン / β-アミノ酸 / 触媒 / 官能基化 / インドリン / 二炭酸エステル / π共役化合物 / 遷移金属触媒 / trans付加 / アルキン / 縮環化合物
研究開始時の研究の概要

縮環π共役化合物は、その剛直な平面構造に由来するユニークな電気・光学的特性から、有機エレクトロニクスの分野で期待されている化合物群である。本研究は、そのような縮環π共役化合物の合成を目的として、アルキン(アセチレン)を出発物質とする遷移金属触媒反応を開発する。具体的には、ケイ素、酸素、窒素、硫黄などヘテロ原子のアルキンへのトランス付加による、ヘテロ元素置換多環芳香族炭化水素の新規合成法の開発を目指す。本研究の達成により、様々な含ヘテロ縮環π共役化合物の簡便かつ穏和な条件での合成が可能になり、ユニークな物性を有する新規化合物の発見へとつながることが期待される。

研究成果の概要

インドール、インドリン、ピリドン、ベンズアミドのロジウム触媒カルボニル化を各種開発した。さらにこれを、脱カルボニル化を伴うアルキル化、アリール化、環化に発展させた。これらの反応は、塩基などを添加する必要がなく、レドックス中性な条件下で進行することを特徴としている。本研究により、インドールカルボン酸、インドロインドロン、イソインドロインドロン、フタルイミド、インドロキノリンなどの含窒素芳香族複素環化合物の新しい合成法が提供された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生理活性物質に多く含まれるインドールカルボン酸、さらにインドロインドロン、イソインドロインドロン,インドロキノリンなどの含窒素縮環π共役化合物の新しい合成法を開発することができた。いずれの反応も毒性の高い一酸化炭素の代わりに入手容易で取り扱いが簡便な酸無水物、二炭酸エステルを使用すること、塩基などの添加物が不要であるため、安全で環境に優しいC-H官能基化として利用されることが期待される。

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 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Rhodium-catalysed additive-free carbonylation of benzamides with diethyl dicarbonate as a carbonyl source2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Kiyobe Seigo、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 22 号: 14 ページ: 2744-2748

    • DOI

      10.1039/d4ob00059e

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-catalysed additive-free alkoxycarbonylation of indoles: 2,4,6-trimethylbenzoic acid-based carbonate anhydrides as a versatile alkoxycarboxyl source2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Ito Yuki、Yabe Kentaro、Takemura Yosuke、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 22 号: 16 ページ: 3209-3214

    • DOI

      10.1039/d4ob00205a

    • 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] Rhodium-Catalyzed Intramolecular Acylation of 2-(Indol-1-yl)-benzoic Acids under Redox-Neutral Conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Takemura Yosuke、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 34 号: 16 ページ: 1894-1898

    • DOI

      10.1055/a-2088-9106

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diastereo‐ and Enantioselective Reductive Mannich‐type Reaction of α,β‐Unsaturated Carboxylic Acids to Ketimines: A Direct Entry to Unprotected β2,3,3‐Amino Acids2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Kondo Sora、Yamada Koichiro、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 29 号: 4

    • DOI

      10.1002/chem.202202575

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rhodium-catalyzed C6-Selective Alkoxycarbonylation of Pyridones2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Ito Yuki、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 号: 7 ページ: 775-777

    • DOI

      10.1246/cl.220194

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper‐Catalyzed Enantioselective Reductive Aldol Reaction of α,β‐Unsaturated Carboxylic Acids to Alkyl Aryl Ketones: Silanes as Activator and Transient Protecting Group2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Yoneoka Kenji、Kondo Sora、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 28 号: 9

    • DOI

      10.1002/chem.202104273

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed C(sp2)-H Alkoxycarbonylation/Acylation of Indolines with Anhydrides as a Carbonyl Source2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Sasamori Fumito、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 5 ページ: 1141-1145

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c04195

    • 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
  • [雑誌論文] Rhodium-catalysed decarbonylative C(sp2)-H alkylation of indolines with alkyl carboxylic acids and carboxylic anhydrides under redox-neutral conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Kawai Yuya、Takemura Yosuke、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 20 号: 14 ページ: 2808-2812

    • DOI

      10.1039/d2ob00249c

    • 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
  • [雑誌論文] Rhodium‐Catalyzed Additive‐Free C-H Ethoxycarbonylation of (Hetero)Arenes with Diethyl Dicarbonate as a CO Surrogate2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hirotsugu、Liao Yumeng、Kawai Yuya、Matsuda Takanori
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2021 号: 35 ページ: 4938-4942

    • DOI

      10.1002/ejoc.202100956

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Oxindole Synthesis Using α,β-Unsaturated Carboxylic Acids2023

    • 著者名/発表者名
      関野快政、鈴木弘嗣、近藤大空、南川亮、松田学則
    • 学会等名
      第69回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Palladium-Catalyzed anti-Michael Addition Reaction of (Hetero)Arenes2023

    • 著者名/発表者名
      茂呂諒太、鈴木弘嗣、松田学則
    • 学会等名
      第69回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Cu/Pd協働触媒系による連続不斉炭素中心を構築する触媒的不斉アリル化反応2023

    • 著者名/発表者名
      西川諒一、鈴木弘嗣、松田学則
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 銅触媒によるα,β-不飽和カルボン酸を出発物とするオキシインドールの合成法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      関野快政、鈴木弘嗣、近藤大空、南川亮、松田学則
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いたanti-Michael付加反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      茂呂諒太、鈴木弘嗣、松田学則
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いたインドール類のanti-Michael付加反応の開発2023

    • 著者名/発表者名
      茂呂 諒太、鈴木 弘嗣、松田 学則
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Hydroallylation of Acrylates in the Presence of Cu/Pd Synergistic Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Suzuki and Takanori Matsuda
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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