| 研究課題/領域番号 |
21K15229
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 岐阜薬科大学 |
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研究代表者 |
山田 強 岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (70821479)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | アセタール / アルキン / 転位反応 / πルイス酸 / 金 / 分子内環化反応 / 複素多環式化合物 / フェナントレン / アルキン活性化 / 連結縮環化合物 / 金触媒 / 水素移動 / ピラノインドール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
触媒のみで進行する転位・環化反応を基盤とした骨格構築反応の開発は、廃棄物の生成を抑えた理想的な有機合成方法論の一つである。
申請者は、触媒的に環状アセタールの水素がアルキンに転位することと、アルキニルケトンの分子内環化で活性エキソメチレン中間体が生成することを見出した。これらの反応を活用して(I)水素移動を起点とした中員環化合物群の合成と、(II)活性中間体を利用した連結環合成法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
一般にカルボニル基の保護基として使用されるアセタールを「ヒドリド転位促進基」として利用した分子内環化反応を開発した。アルキンと環状アセタールを同一分子内に保有する基質にルイス酸触媒を作用すると、アセタール水素がアルキンに転位した後、連続して分子内環化反応が効率良く進行し、フェナントレン誘導体が高収率で得られた。また、アルキニルケトンに適切な金触媒を作用させると、分子内環化と続く擬二量化反応や[4+2]環化付加反応が効率良く進行することを見出し、連結多環化合物合成法として確立することに成功した。本法を利用することで、生物活性物質や有機EL素子の重要部分構造を簡便に合成する事ができる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
収率良く短工程で複雑な連結環を含む医薬品や機能性物質を合成するには、多段階合成工程の簡略化が不可欠である。我々は、カルボニル保護基として利用されるアセタールの「ヒドリド転位促進基」としての新しい活用法を見出し、連続する転位・環化反応を用いた連結骨格構築法を開発した。また金触媒的に高活性環状中間体を効率良く発生させる方法を開発し、複素多環化合物合成に応用することに成功した。いずれの反応も、脱離基や活性化基を使用することなくルイス酸触媒の添加のみで目的の環化反応が進行することから、廃棄物を低減した方法論として有機合成分野のみならず持続可能な科学の発展に寄与する事ができた。
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