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短寿命活性種トリフルオロメチルアニオンの時空間的制御と生理活性中分子の合成

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 16H01142
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

柴田 哲男  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40293302)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードフッ素 / トリフルオロメチル / フロー / 医薬品
研究実績の概要

昨年度,トリフルオロメチルトリメチルシラン(TMSCF3)を用いたフロートリフルオロメチル化反応に成功した。H29年度は,まず,昨年に失敗した抱水フロラールを用いた反応をTMSCF3のフロー反応にならって行うこととした。しかしながら,抱水フロラール中の水が原因で良い結果は得られなかった。そのため,今度はより安価なフルオロホルムを用いたフロー合成法の開発を目指した。フロー装置には東京理化器械のカラム型フローリアクターを用いた。この装置はもともと水素ガスを利用する合成用だが,水素ガスの代わりにフルオロホルムを用いてやれば水素化反応の代わりにトリフルオロメチル化反応に用いることが可能と考えた。しかしながら条件を検討したものの反応は進行しなかった。そこで,フルオロホルムの利用にあたり,問題になるフルオロホルムのプロトンを引き抜いた後のトリフルオロメチルアニオンの不安定性を改善することとした。トリフルオロメチルアニオンはアニオンとフッ素のp軌道の電子の反発により容易に分解してしまうことが知られている。さらに,フルオロホルムの酸性度は低いためにプロトンを引き抜くには強塩基が必要となるが,一般的な強塩基である金属塩基を用いてしまうと金属とフッ素の相互作用により分解がさらに促進されてしまう。そこで金属とフッ素の相互作用を断ち切るため,配位性溶媒の使用を考えた。エーテル鎖の繰り返し構造からなるグリム系溶媒は,金属と強く相互作用することが知られおり,さらにクラウンエーテルなどと比べ値段が安い。そして毒性も少なく有用な溶媒であることが知られている。そこでグリム系溶媒の検討を行った。THF中では目的のトリフルオロメチル化体は52%だったが,エーテル鎖の繰り返し構造が増えるにつれ収率は向上し,triglyme以上のエーテル鎖を用いた際には,収率はほぼ定量的に進行することがわかった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Intramolecular Aminotrifluoromethanesulfinyloxylation of ω-Aminoalkenes by CF3SO2Na/Pd(OAc)2/PhI(OAc)2/ tBuOCl/PivOH System2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki S.; Kamo T.; Fukushi K.; Tokunaga, E.; Sumii, Y.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 29 号: 04 ページ: 425-429

    • DOI

      10.1055/s-0036-1591720

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nucleophilic fluoroalkylation/cyclization route to fluorinated phthalides2018

    • 著者名/発表者名
      Inaba, M.; Sakai, Y.; Shinada, S.; Sugiishi, T.; Nishina, Y.; Shibata, N.; Amii, H.
    • 雑誌名

      Beilstein J. Org. Chem.

      巻: 14 ページ: 182-186

    • DOI

      10.3762/bjoc.14.12

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of fluoro-functionalized diaryl-λ3-iodonium salts and their cytotoxicity against human lymphoma U937 cells2018

    • 著者名/発表者名
      Das, P.; Tokunaga, E.; Akiyama, H.; Doi, H.; Saito, N.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Beilstein J. Org. Chem.

      巻: 14 ページ: 364-372

    • DOI

      10.3762/bjoc.14.24

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of 5-nitro-pyrazole triflones via [3+2] cycloaddition reaction and its application for potential insecticide2018

    • 著者名/発表者名
      Das, P.; Uno, H.; Tokunaga, E.; Sumii, Y.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Fluorine notes

      巻: 116 ページ: 9-10

    • DOI

      10.17677/fn20714807.2018.01.05

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Access to benzo-fused nine-membered heterocyclic alkenes with a trifluoromethyl carbinol moiety via a double decarboxylative formal ring-expansion process under palladium catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Das, P.; Gondo, S.; Punna, N.; Uno, H.; Tokunaga, E.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 9 号: 13 ページ: 3276-3281

    • DOI

      10.1039/c7sc05447e

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Diastereoselective Synthesis of Trifluoromethyl Indolines by Interceptive Benzylic Decarboxylative Cycloaddition of Nonvinyl, Trifluoromethyl Benzoxazinanones with Sulfur Ylides under Palladium Catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Punna, N.; Das, P.; Gouverneur, V.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 20 号: 6 ページ: 1526-1529

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b00237

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Aryl Triflones through the Trifluoromethanesulfonylation of Benzynes2018

    • 著者名/発表者名
      Sumii, Y.; Sugita, Y.; Tokunaga, E.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      ChemistryOpen

      巻: 7 号: 2 ページ: 204-211

    • DOI

      10.1002/open.201700204

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modern Approaches for Asymmetric Construction of Carbon-Fluorine Quaternary Stereogenic Centers: Synthetic Challenges and Pharmaceutical Needs2018

    • 著者名/発表者名
      Zhu, Y.; Han, J.; Wang, J.; Shibata, N.; Sodeoka, M.; Soloshonok, V. A.; Coelho, J. A. S.; Toste, F. D.
    • 雑誌名

      Chem. Rev.

      巻: 118 号: 7 ページ: 3887-3964

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.7b00778

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diastereoselective synthesis of fluoroisosteric analogues of antiparasitic pyrrolobenzoxazine alkaloids from tryptophan by successive fluorination-cyclization and a Meisenheimer-type rearrangement2017

    • 著者名/発表者名
      Das, B.; Tokunaga, E.; Harada, K.; Sumii, Y.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Org. Chem. Front.

      巻: 4 号: 9 ページ: 1726-1730

    • DOI

      10.1039/c7qo00234c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Sulfur Perfluorophenyl Compounds Using a Pentafluorobenzenesulfonyl Hypervalent Iodonium Ylide2017

    • 著者名/発表者名
      Wang, J.; Jia, S.; Okuyama, K.; Huang, Z.; Tokunaga, E.; Sumii, Y.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 号: 22 ページ: 11939-11945

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b01908

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow trifluoromethylation of carbonyl compounds by Ruppert-Prakash reagent and its application for pharmaceuticals, Efavirenz and HSD-0162016

    • 著者名/発表者名
      Okusu, S.; Hirano, K.; Yasuda, Y.; Tokunaga, E.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 6 号: 86 ページ: 82716-82720

    • DOI

      10.1039/c6ra19790f

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of fluorinated donepezil by palladiumcatalyzed decarboxylative allylation of a-fluoro-β-keto ester with tri-substituted heterocyclic alkene and the self-disproportionation of its enantiomers2016

    • 著者名/発表者名
      Mayaka Maeno, Hiroya Kondo, Etsuko Tokunaga, Norio Shibata
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 号: 88 ページ: 85058-85062

    • DOI

      10.1039/c6ra21253k

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alkynyl Cinchona Catalysts affect Enantioselective Trifluoromethylation for Efavirenz under Metal-Free Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Okusu, S.; Hirano, K.; Yasuda, Y.; Tanaka, J.; Tokunaga, E.; Fukaya, H.; Shibata, N.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 18 号: 24 ページ: 5568-5571

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b03301

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジアステレオ選択的フルオロ環化反応を鍵とした,抗線虫活性を示すCJ-12662 のフッ素化アナログ化合物の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      ○住井裕司,Das Biplab Kumar,原田恭輔,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      第63回日本薬学会東海支部 総会・大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トリプトファン誘導体のフッ素化―環化反応を用いた,抗寄生虫薬Pyrrolobenzoxazine のフッ素アナログのジアステレオ選択的合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      ○住井裕司,Das Biplab Kumar,原田恭輔,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Pentafluorophenylthiolating Reagent and Its Application2017

    • 著者名/発表者名
      ○Shichong Jia,Zhongyan Huang,Kenta Okuyama,Etsuko Tokunaga, Norio Shibata
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジアステレオ選択的フッ素化-環化反応とマイゼンハイマー転位を用いた、抗寄生虫薬天然物CJ-12663のフッ素置換体の合成2017

    • 著者名/発表者名
      ○原田恭輔,住井裕司,Das Biplab Kumar,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      第7回フッ素化学若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Diastereoselective synthesis of fluoroisosteric analogues of antiparasitic pyrrolobenzoxazine alkaloids from tryptophan by successive fluorination-cyclization and a Meisenheimer-type rearrangement2017

    • 著者名/発表者名
      ○Y. Sumii, K. Harada, B. K. Das,E. Tokunaga,N. Shibata
    • 学会等名
      10th Japanese-French Seminar on Fluorine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フルオロホルムによるジフルオロオレフィンへのトリフルオロメチル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      ○平野和希・大楠賢・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      第48回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会(岐阜)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フルオロホルムを用いた求核的トリフルオロメチル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      ○斉藤拓弥・松崎浩平・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      第48回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会(岐阜)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 有機超塩基を用いたフルオロホルムによるジフルオロオレフィンへのトリフルオロメチル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      ○平野和希・大楠賢・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      第40回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Pentafluorophenylthiolating Reagent and Its Application2017

    • 著者名/発表者名
      ○Shichong Jia, Jiandong Wang, Kenta Okuyama, Zhongyan Huang, Etsuko Tokunaga, Norio Shibata
    • 学会等名
      第40回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トリフルオロメタンを用いた求核的トリフルオロメチル基導入方法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      ○斉藤拓弥,徳永恵津子,柴田哲男
    • 学会等名
      第40回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トリフルオロメタンを使用したトリフルオロメチル基導入反応2017

    • 著者名/発表者名
      ○斉藤拓弥・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      第32回農薬デザイン研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] トリフルオロメタンを利用したカルボニル基への求核的トリフルオロメチル化反応2017

    • 著者名/発表者名
      ○斉藤拓弥・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Trifluoromethylation Using Fluoroform2016

    • 著者名/発表者名
      〇Takuya Saito, Kazuki Hirano, Kouhei Matuszaki, Etsuko Tokunaga, Norio Shibata
    • 学会等名
      第31回農薬デザイン研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Flow Trifluoromethylation of Carbonyl Compounds and Its Application for Pharmaceuticals2016

    • 著者名/発表者名
      〇Kazuki Hirano, Satoshi Okusu, Etsuko Tokunaga, Norio Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-10)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trifluoromethylation of Carbonyl Compounds Using Fluoroform2016

    • 著者名/発表者名
      〇Takuya Saito, Kazuki Hirano, Kouhei Matuszaki, Etsuko Tokunaga, Norio Shibata
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-10)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不斉トリフルオロメチル化反応を鍵とするエイズ治療薬Efavirenzの触媒的合成2016

    • 著者名/発表者名
      ○平野和希・大楠賢・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      第9回有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フルオロホルムを用いたカルボニル化合物へのトリフルオロメチル化反応の開発研究2016

    • 著者名/発表者名
      ○斉藤拓弥・平野和希・松崎浩平・大楠賢・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      第43回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フルオロホルムを利用したトリフルオロメチル化反応の研究2016

    • 著者名/発表者名
      ○斉藤拓弥・平野和希・松崎浩平・徳永恵津子・柴田哲男
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Triflones by Electrophilic Trifluoromethylthiolation Reagents2016

    • 著者名/発表者名
      ○JIA, Shichong; HUANG,Zhongyan; TOKUNAGA, Etsuko; SUMII, Yuji; SHIBATA, Norio
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 柴田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~organic/shibata/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-02-28  

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