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創薬分子合成に資する多官能基性分子の選択的アリール化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K06528
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47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

栗山 正巳  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (40411087)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード化学選択性 / 複素環 / 有機ヨードニウム塩 / アリール化 / アルキニル化 / 多官能基性分子 / 超原子価ヨウ素
研究開始時の研究の概要

多官能基性分子の誘導体は、合成中間体や生物活性候補分子として高い重要性を有する。しかし、このような分子への官能基選択的な芳香族の導入は極めて未開拓な状況にある。本研究では、触媒や反応剤の特性を巧みに引き出すことを鍵として、多官能基性分子に対する選択的な芳香族導入法を確立する。また、本手法を高効率化することにより、生体構成分子の変換や生物活性物質の合成に適用可能として創薬分子開発への貢献を目指す。

研究実績の概要

1.N-アルキルピリドンと有機ヨードニウム塩の反応の検討:N-アルキルピリドンと有機ヨードニウム塩の反応を試みたところ、酸素部位が選択的にアリール化された。このようにして生じたピリジニウム塩を塩基性条件により加溶媒分解するとフェノール類を得ることができた。これらをワンポット型の連続反応として検討を行うこととした。ピリドンの窒素上置換基を種々検討したところ、N-ベンジルピリドンが優れた収率でフェノール類を与えた。1段階目の溶媒については、極性が高くなるにつれて収率が低下する傾向があり、トルエンを用いたときに最高収率を与えた。また、本反応の2段階目には強塩基であるLiOMeが適していることが明らかとなった。

2.ワンポット型反応における基質適用範囲の検討:反応点近傍に立体障害を有する有機ヨードニウム塩を用いた場合にも良好な収率が維持された。オルト位が2つとも置換された場合には、より高い反応温度とすることにより優れた収率で目的物を得ることができた。有機ヨードニウム塩に電子供与性もしくは電子求引性置換基が存在しても大きな収率の低下は観測されなかった。アミド部位やニトリル部位が共存するような場合にも副反応が進行することなく目的物が良好に生成した。複素環を含む有機ヨードニウムを本反応に適用したところ、ピリジンやキノリン、ジヒドロベンゾフランといった複素環類を優れた収率でヒドロキシ化できることが明らかとなった。

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

探索的段階を終えて反応の検討に入り、反応剤を当量必要とする反応条件ではあるが、優れた一般性で収率良く目的物を得ることに成功した。

今後の研究の推進方策

基礎的な反応システムの確立に成功したので、これを基盤として応用性の高い化合物への適用や触媒化などへと展開をはかって行く。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Bromodifluoromethylphosphonates with Arylboron Reagents2023

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama, M.; Maeda, G.; Kamata, K.; Kodama, Y.; Yamamoto, K.; Onomura, O.
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 365 号: 1 ページ: 116-121

    • DOI

      10.1002/adsc.202201140

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organocatalytic Synthesis of Phenols from Diaryliodonium Salts with Water under Metal-Free Conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Kotone、Kuriyama Masami、Yamamoto Kosuke、Demizu Yosuke、Onomura Osamu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 28 ページ: 5149-5154

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c01989

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジアリールヨードニウム塩の極性転換を鍵とした複素環類のアリール化反応2024

    • 著者名/発表者名
      武田康聖, 北村美紅, 杉山達哉, 福成綾馬, 栗山正巳, 山本耕介, 尾野村治
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 互変異性を示す複素環を鍵としたフェノール類及びチオエーテルの遷移金属フリー合成法2023

    • 著者名/発表者名
      栗山正巳, 片桐琴音, 脇山黎大, 望月祐樹, 山本耕介, 尾野村治
    • 学会等名
      第49回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-ピリジンチオン類を硫黄源とする3成分連結型アルキルアリールチオエーテル合成法2023

    • 著者名/発表者名
      脇山黎大, 望月祐樹, 栗山正巳, 山本耕介, 尾野村治
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 2-ピリジンチオン類を硫黄源とする有機ヨードニウム塩を用いたメタルフリー型チオエーテル合成2023

    • 著者名/発表者名
      脇山黎大, 望月祐樹, 栗山正巳, 山本耕介, 尾野村治
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコールを水素源に用いた非対称型 NHC-Ni触媒によるフェノール誘導体の脱酸素的水素化法2023

    • 著者名/発表者名
      松尾佳澄, 栗山正巳, 山本耕介, 尾野村治
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal-Free Synthesis of Phenols from Diaryliodonium Salts with Water Catalyzed by N-Benzylpyridin-2-one2022

    • 著者名/発表者名
      Masami Kuriyama, Kotone Katagiri, Kosuke Yamamoto, Yosuke Demizu, Osamu Onomura
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メタルフリー条件における水分子をヒドロキシ源とした触媒的フェノール類合成法2022

    • 著者名/発表者名
      片桐琴音, 栗山正巳, 山本耕介, 尾野村治
    • 学会等名
      第32回万有福岡シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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