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反応集積化による高効率含窒素中分子合成反応の開発

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 16H01143
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
研究機関三重大学

研究代表者

八谷 巌  三重大学, 工学研究科, 准教授 (50312038)

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)
キーワード中分子 / 反応集積化 / マイクロフロー合成 / 含窒素 / イミン / イミノエステル / アミノエステル / β-ラクタム
研究実績の概要

研究代表者らはイミノシクロブテノンの還元反応によって得られるアミノシクロブテノンの熱的開環-閉環反応により、抗生物質の代表的な骨格の一つでありかつ含窒素化合物を立体選択的に合成するための有用なビルディングブロックである、キラルなcisおよびtrans-β-ラクタム化合物の高ジアステレオおよびエナンチオ選択的合成法を既に見出している。また、α-スルホキシイミノエステルに対し、Grignard 反応剤を用いることでN,N-ジアルキル化が進行することを見出している。そこで平成29年度は、含窒素中分子の高効率合成のためのマイクロフロー合成を利用した連続反応プロセスに、三重結合を有するアルキニルイミンおよびα-イミノエステルが有用な出発物質であることを明らかにし、多段階を要する含窒素中分子合成に貢献することを目的に引き続き検討した。その結果、平成28年度に見出したフローシステムにより合成した多置換イミノシクロブテノンに、引き続きシアノ水素化ホウ素ナトリウムを用いたイミノ選択的還元を連続フローシステムで行うことにより、アミノシクロブテノンを得ることに成功した。また、α-スルホキシイミノエステルのN,N-ジアルキル化において、バッチ法の場合、-78 ℃でないとN,N-ジアルキル化の制御が困難であり、目的のジアルキル化体の収率も中程度であるのに対して、フローシステムを用いた場合、反応温度を-30 ℃まで上げることができた上、短時間で目的のジアルキル化体を良好な収率で得ることに成功した。さらに、含窒素中分子の高効率合成のための有用な中間体合成として、シアノ酢酸エステル誘導体のアルキニルイミンへの共役付加反応によるイミノピリジン合成を鍵反応に用いるアミノピリジニウム塩合成の開発に成功した。

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

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 四ヨウ化チタンのヨードチタン化能力を活用する新規合成反応2017

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌、溝田 功、清水 真
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 75 号: 12 ページ: 1226-1237

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.75.1226

    • NAID

      130006248390

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 2-Aminopyridinium Salts from 2-Iminopyridines as a Starting Material2017

    • 著者名/発表者名
      Iwao Hachiya, Makoto Fukutomi, Naoki Kugisaki, Satoshi Shimada, Makoto Shimizu
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 94 号: 12 ページ: 2215-2221

    • DOI

      10.3987/com-17-13816

    • NAID

      40021421520

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Titanium tetraiodide-mediated diastereoselective iodo-aldol and Mannich reactions of gamma-alkoxy-alpha,beta-alkynyl ketone derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      Kai Yashiro, Shingo Ito, Shota Kayaki, Keito Sakata, Isao Mizota, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 72 号: 43 ページ: 6875-6885

    • DOI

      10.1016/j.tet.2016.09.020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Titanium Tetraiodide Induced Cyclization of Cyanoketones into 3-Aryl-1-iodoisoquinolines2016

    • 著者名/発表者名
      Kai Yashiro, Keito Sakata, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 92 号: 11 ページ: 2032-2046

    • DOI

      10.3987/com-16-13560

    • NAID

      40021014973

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] meso-1,4-ジオキサン誘導体の不斉還元反応によるデシンメトリ化反応とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      山本 健太、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] β-カルボリン合成を指向した3-アミノ-2-ピリドンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      島田 聖士、三浦 諒也、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2-アミノピリジン合成を活用するα-カルボリンの新規合成の開発2018

    • 著者名/発表者名
      島田 聖士、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] meso-1,4-ジオキサン誘導体のエナンチオ選択的還元によるデシンメトリ化を用いた生理活性化合物の合成研究2018

    • 著者名/発表者名
      山本 健太、米川 拓実、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フローシステムを用いたα-アシロキシイミノエステルの極性転換反応2018

    • 著者名/発表者名
      福本 真也、大田 一貴、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジアルキニルイミンへの共役付加反応を経るβ-ラクタムの合成2018

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌、佐藤 幸輝、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フローシステムを用いたα-スルホキシイミノエステルの極性転換反応2018

    • 著者名/発表者名
      福本 真也、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Nitrogen-Containing Heterocycles Using Conjugate Addition Reactions of Nucleophiles to Alkynyl Imines2017

    • 著者名/発表者名
      Iwao Hachiya
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Catalysis Toward Green Sustainable Chemistry
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Iminocyclobutenone Using a Flow System2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Nakamura, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学・横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フローシステムを用いたα-オキシムエステルの極性転換反応2017

    • 著者名/発表者名
      福本 真也、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学・横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジアルキニルイミンへの1,4-1,6-二重求核付加反応を用いる含窒素化合物の合成2017

    • 著者名/発表者名
      中村 謙太、原 雅哉、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学・横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2-アミノピリジン合成を活用するα-カルボリンの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      島田 聖士、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学・横浜市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反応集積化による高効率含窒素中分子合成反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌
    • 学会等名
      新学術領域研究 「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」第3回成果報告会
    • 発表場所
      早稲田大学・新宿区
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Umpolung Reaction of α-Imino Ester Using a Flow System2017

    • 著者名/発表者名
      Shinya Fukumoto, Isao Mizota, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Integrated Synthesis(ISIS-11), The 3rd International Symposium on Middle Molecular Strategy (ISMMS-3)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] meso-化合物のデシンメトリ化反応を鍵反応に用いた生理活性化合物合成2017

    • 著者名/発表者名
      山本 健太、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2-アミノピリジン合成を活用したα-カルボリンの新規合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      島田 聖士、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フローシステムを用いたα-イミノエステルの極性転換反応2017

    • 著者名/発表者名
      福本 真也、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いた3-(2-クロロフェニル)-2-アミノピリジンの分子内アミノ化反応によるα-カルボリンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌、島田 聖士、清水 真
    • 学会等名
      第64回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アルキニルイミンを用いた新規含窒素化合物合成反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌
    • 学会等名
      第52回有機反応若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Iminocyclobutenone Using a Flow System2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Nakamura, Mami Kawanishi, Iwao Hachiya, Makoto Shimizu
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-10)
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji, Japan
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1,4-1,6-二重求核付加反応による含窒素化合物の合成2016

    • 著者名/発表者名
      中村 謙太、八谷 巌、清水 真
    • 学会等名
      第47回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学・豊橋市
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 四ヨウ化チタンにより促進されるgamma-アルコキシ-alpha,beta-アルキニルケトン誘導体のヨード-Mannich反応2016

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌、坂田 啓斗、矢代 快、清水 真
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学・新宿区
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 炭素-窒素不飽和結合を活用する含窒素ヘテロ環化合物の合成2016

    • 著者名/発表者名
      八谷 巌
    • 学会等名
      東京大学理学研究科化学専攻有機合成化学研究室講演会
    • 発表場所
      東京大学・文京区
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 清水研究室 ~有機精密化学研究室~

    • URL

      http://www.fine.chem.mie-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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