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2016 年度 実施状況報告書

高活性な三価ヨウ素試薬の創製とメタルフリー環化付加反応による複素環合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K07852
研究機関東京農工大学

研究代表者

齊藤 亜紀夫  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10339103)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード超原子価ヨウ素 / アルキン / オキサゾール / メタルフリー / 環化 / 官能基化 / 有機触媒 / アトムエコノミー
研究実績の概要

平成28年度は下記の研究課題について検討を行い、以下のような成果が得られた。
1)イミノヨーダンの新規合成法の開発と有機反応への応用:アミンの置換基を工夫することにより、「従来法において必要であった酸」を添加することなく、ヨードシルベンゼンとアミンからイミノヨーダンが室温短時間で得られることを見出した。また、本手法で発生させたイミノヨーダンはジカルボニル化合物のα-アミノ化反応に適用可能であり、汎用されているイミノヨーダンよりも高い反応性を示すことを明からにした。
2)プロパルギルアミド誘導体の環化―官能基化反応:以前の研究展開において、プロパルギルアミド誘導体の環化―酸素官能基化反応からアルキン類のメタルフリーな環化付加型オキサゾール合成法を見出したことから、新たな環化付加型複素環合成法の開発を念頭に置き、新たな環化―官能基化反応について検討を行った。その結果、超原子価ヨウ素を触媒とする「環化―窒素官能基化反応」及び「―フッ素化反応」の開発に成功した。
3)ヒドロキサム酸とジエンとの酸化的環化付加型反応:三価ヨウ素試薬がヒドロキサム酸のN-O結合の酸化に有効であることを見出し、本反応で形成されるアシルニトロソ種とジエンとのhetero-Diels-Alder反応の開発に成功した。また、本反応系に強酸を添加すると、ヒドロキサム酸とジエンから一段階でニトロン化合物(Diels-Alder付加体である1,2-オキサジンの開環と閉環反応によって形成される)が得られることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

昨年度は「イミノヨーダンの迅速合成法」を除く昨年度計画の他に、今年度開発予定の「三価ヨウ素触媒による[2+2+1]型オキサゾール合成法」の開発を行っていたので、もともと当初の計画以上に進展していた。今年度は「イミノヨーダンの新規合成法」に加え、次年度に計画していた「他の複素環合成法」の一部を行うことができたため、研究がさらに進展した。

今後の研究の推進方策

平成28年度の検討結果から、「イミノヨーダンの新規合成法」を見出すことができたため、本知見を基に、イミノヨーダンの触媒化について検討を行う予定である。また、新たな環化―官能基化反応を見出すことができたので、本手法を環化付加型複素環合成法へと展開す予定である。さらに、ヒドロキサム酸とジエンとの酸化的環化付加型反応を三価ヨウ素触媒反応へと展開する予定である。

次年度使用額が生じた理由

昨年度から今年度に予定変更した「イミノヨーダンの迅速合成法」に関する研究計画は、「イミノヨーダンの触媒化」も課題として含まれていたが、本課題の検討が十分に行えていなかったため、未使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

「イミノヨーダンの触媒化」は次年度も引き続き行うため、今年度の未使用額はその経費(試薬費)に使用したい。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ミネソタ大学ダルース校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ミネソタ大学ダルース校
  • [雑誌論文] Oxidative Cycloaddition of Aldoximes with Maleimides using Catalytic Hydroxy(aryl)iodonium Species2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshimura, Khiem C. Nguyen, Gregory T. Rohde, Akio Saito, Mekhman S. Yusubov, Viktor V. Zhdankin
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 358 ページ: 2340-2344

    • DOI

      10.1002/adsc.201600331

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hypervalent Iodine-Catalyzed Synthesis of 1,2,4-Oxadiazoles from Aldoximes and Nitriles2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshimura, Khiem C. Nguyen, Scott C. Klasen, Pavel S. Postnikov, Mekhman S. Yusubov, Akio Saito, Victor N. Nemykin, Viktor V. Zhdankin
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 5 ページ: 1128-1133

    • DOI

      10.1002/ajoc.201600247

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gold-Catalyzed Domino Synthesis of Functionalized Benzofurans and Tetracyclic Isochromans via Formal Carboalkoxylation2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Obata, Sho Suzuki, Asuka Nakagawa, Ryota Kajihara, Keiichi Noguchi, Akio Saito
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 ページ: 4136-4139

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b02159

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Cycloisomerization-Fluorination Sequence of N-Propargyl Amides by Iodoarene/HF-Pyridine/Selectfluor Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Asari, Yusuke Takemoto, Yukino Shinomoto, Takuma Yagyu, Akira Yoshimura, Viktor V. Zhdankin, Akio Saito
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 5 ページ: 1314-1317

    • DOI

      10.1002/ajoc.201600383

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Barluenga’s Reagent with HBF4 as An Efficient Catalyst for Alkyne-Carbonyl Metathesis of Unactivated Alkynes2016

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Murai, Keiichiro Tateishi, Akio Saito
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 14 ページ: 10352-10356

    • DOI

      10.1039/C6OB02090A

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子状ヨウ素触媒を用いたo-アルキニルアニリン誘導体の環化反応2017

    • 著者名/発表者名
      武田有一郎,梶原凌太,齊藤亜紀夫
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] プリンス環化反応による2,3-ジアルキリデンテトラヒドロフラン合成法2017

    • 著者名/発表者名
      加藤瑞希,齊藤亜紀夫
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を用いたヒドロキサム酸誘導体からの1,2-オキサジン合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      清水寿人,吉村 祥,Viktor V Zhdankin,齊藤 亜紀夫
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] 三価ヨウ素試薬を活用した含ヨウ素オキサゾールの一段階合成法2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木彰,齊藤亜紀夫
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] イナール類のアルキン-カルボニルメタセシス/酸化的芳香族化反応の開発と多環性合成法への応用2017

    • 著者名/発表者名
      星野太一,齊藤亜紀夫
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
  • [学会発表] プロパルギルアミド誘導体の環化異性化-ハロゲン化反応2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤亜紀夫,浅利直生,鈴木彰
    • 学会等名
      第110回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-11-10
  • [学会発表] 金触媒によるカルボアルコシキ化反応を経由するドミノ型含酸素複素環合成法2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤亜紀夫,小幡智之,鈴木彰, 中川明日香,梶原凌太
    • 学会等名
      第42回 反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      清水文化会館マリナート(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2016-11-07
  • [学会発表] 3,5-ジイノールとアルデヒドとのPrins環化反応2016

    • 著者名/発表者名
      加藤瑞希,齊藤亜紀夫
    • 学会等名
      第46回 複素環化学討論会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-27
  • [学会発表] N-プロパルギルアミド誘導体の メタルフリーな環化異性化-ヨウ素化反応2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木彰,齊藤亜紀夫
    • 学会等名
      第19回ヨウ素学会シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパス(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-09-16
  • [学会発表] λ3-Iodane-Catalyzed [2+2+1] Cycloaddition for Oxazole Synthesis2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Saito,Takuma Yagyu,Yusuke Takemoto
    • 学会等名
      5th International Conference on Hypervalent Iodine Chemistry
    • 発表場所
      Eurotel Victoria(Les Diablerets, Switzerland)
    • 年月日
      2016-07-05
    • 国際学会
  • [備考] http://web.tuat.ac.jp/~akio-sai/index.html

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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