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ワンポット連続型複素環状化合物合成法の開発と創薬リード天然物の合成研究

公募研究

研究領域反応集積化の合成化学 革新的手法の開拓と有機物質創成への展開
研究課題/領域番号 24106736
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
研究機関長崎大学

研究代表者

高橋 圭介  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60380854)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードピロリジン / C-Hアミノ化 / O-H挿入 / Conia-ene / 4+1 / ワンポット / C-Hアミノ化反応 / 複素環 / 全合成
研究概要

代表者が以前達成したカイトセファリンの全合成の途上で見出したC-Hアミノ化に基づくピロリジン環合成法に関してその一般性等に関して更なる検証を行った。その結果、スルファメートのBoc保護体をDMFに溶解し、水素化ナトリウムに続いて水を添加するを環化がスムーズに進行する事が分かった。水の添加の効果については詳細は不明だが、溶媒と基質間の水素結合ネットワークによる反応点同士の接近を考えている。なお、環化は立体反転を伴って進行した事を、尿素誘導体への変換後のNOESY実験によって確認した。本反応は活性化段階のBoc化とワンポット化も可能であった。このワンポット環状化合物は反応点近傍の置換パターンに関わらず、様々な置換ピロリジン環の合成に適用できた。又、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフェンも合成できた。
一方で申請者が天然物ご合成の途上で見出したO-H挿入ーConia-ene反応に関して詳細な検討を行った。ホモプロパルギルアルコール誘導体と1,3-ジカルボニル化合物の混合物へ触媒量のRh2(esp)2とZnCl2を加え撹拌すると、形式的に【4+1】の環化生成物であるテトラヒドロフラン誘導体を与えた。本反応は様々な置換パターンのテトラヒドロフラン誘導体の合成に適用できた。又、種々の対照実験によってメカニズムについて解析した。その結果、本反応はRh(II)触媒によるO-H挿入反応に続いてZn(II)によるConia-ene環化がそれぞれ干渉せず独立して進行している事が分かった。
上記の2つの反応はこれまでに全く前例のない高度な分子変換を伴うワンポット環状化合物合成法であり、効率性、多様性の求められる有機合成化学における新たな方法論となる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Formal [4 + 1]-Cycloaddition of Homopropargyl Alcohols to Diazo Dicarbonyl Compounds Giving Substituted Tetrahydrofurans2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Urabe, Shohei Miyamoto, Keisuke Takahashi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 16 号: 3 ページ: 1004-1007

    • DOI

      10.1021/ol403746r

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (-)-Ophiodilactone A and (-)-Ophiodilactone B2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsubara, Keisuke Takahashi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 53 号: 3 ページ: 757-760

    • DOI

      10.1002/anie.201307835

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Heterocycles Based on a Rh-catalyzed C-H Amination2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Takahashi, Daisuke Yamaguchi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 25 号: 01 ページ: 133-137

    • DOI

      10.1055/s-0033-1340159

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (-)-Cinatrin C1 Based on an In(OTf)3-Catalyzed Conia-Ene Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Urabe, Shunsuke Nagashima, Keisuke Takahashi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 78 号: 38 ページ: 3847-3857

    • DOI

      10.1002/chem.201302665

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (-)-Cinatrin C-1 Based on an In(OTf)(3)-Catalyzed Conia-Ene Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Urabe, Fumiya; Nagashima, Shunsuke; Takahashi, Keisuke;Ishihara, Jun; Hatakeyama Susumi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY

      巻: 78 号: 8 ページ: 3847-3857

    • DOI

      10.1021/jo400263w

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereocontrolled Total Synthesis of (-)-Englerin A2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Takahashi, Keita Komine, Yuichi Yokoi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama
    • 雑誌名

      J. Org. Chem

      巻: 77 号: 17 ページ: 7364-70

    • DOI

      10.1021/jo301145r

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organocatalytic asymmetric syntheses of inthomycins A, B and C.2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshino M.; Eto K.; Takahashi K.; Ishihara J.; Hatakeyama S.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem

      巻: 10 ページ: 7363-7370

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (17) Total Synthesis of Cinatrin C1 Based on an In(OTf)3-catalyzed Conia-ene Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Takahashi, Fumiya Urabe, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama,
    • 学会等名
      15th Asian Chemical Congress.
    • 発表場所
      リゾートワールドセントーサ(シンガポール)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] (18) Formal [4+1] Cycloaddition via Tandem O-H insertion/Conia-ene reaction,2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Urabe, Shohei Miyamoto, Keisuke Takahashi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama,1
    • 学会等名
      10 th International Symposium on Carbanion Chemistry.
    • 発表場所
      同志社大学寒梅館(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] (20) Rh(II)触媒C-Hアミノ化に基づく複素環合成2013

    • 著者名/発表者名
      高橋圭介、山口大介、石原淳、畑山範、
    • 学会等名
      第43回複素環化学討論会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] (21) Synthesis of Heterocycles Based on Rh(II)-catalyzed C-H Amination2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Takahashi, Daisuke Yamaguchi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama,
    • 学会等名
      nternational Symposium on Integrated Synthesis-8,
    • 発表場所
      東大寺寺文化センター(奈良市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] New Entry to substituted Pyrrolidines Based on a Rh-Catalyzed C-H amination: Synthesis of Kaitocephalin2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Takahashi, Daisuke Yamaguchi, Jun Ishihara, Susumi Hatakeyama,
    • 学会等名
      12th International Kyouto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-11-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新規タンデムO-H挿入/Conia-ene反応を基盤とする複素環合成2012

    • 著者名/発表者名
      浦辺郁也、宮本尚平、高橋圭介、石原淳、畑山範、
    • 学会等名
      第38回反応と合成のシンポシンポジウム
    • 発表場所
      東京都江戸川区
    • 年月日
      2012-11-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 触媒的Conia-ene反応の開発:シナトリンC1の全合成2012

    • 著者名/発表者名
      浦辺郁也、宮本尚平、高橋圭介、石原淳、畑山範
    • 学会等名
      次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府吹田市
    • 年月日
      2012-05-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Rh(II)触媒C-Hアミノ化を鍵とするカイトセファリンの全合成2012

    • 著者名/発表者名
      山口大介、高橋圭介、石原淳、畑山範
    • 学会等名
      第22回万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] In(OTf)3触媒Conia-ene反応を基盤とするシナトリンC1の全合成

    • 著者名/発表者名
      浦辺郁也、宮本尚平、高橋圭介、石原淳、畑山範、
    • 学会等名
      第23回万有福岡シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医学部100年講堂(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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