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2016 年度 実施状況報告書

アルケンおよびアルキンの求電子的活性化を利用した分子構築法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K08162
研究機関名古屋大学

研究代表者

渋谷 正俊  名古屋大学, 創薬科学研究科, 講師 (40359534)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードアルキン / ブレンステッド酸 / ヒドロアルコキシ化反応 / ヒドロアミノ化反応 / ヨウ素 / シラン
研究実績の概要

申請者らがこれまでに見出しているヨウ素とシランを用いる単純アルケンに対する触媒的分子内ヒドロアルコキシ化反応の知見をもとに,本年度は,単純アルキンに対する触媒的ヒドロ官能基化反応を検討した.その結果,単純アルケンに対する反応と同様のヨウ素とフェニルシランを用いる条件では,一部の基質で目的の反応は進行するものの,ヨウ化物イオンによる副反応が問題になった.そこで,ヨウ化物イオンフリーの超強酸を用いる条件下検討を行なった.その結果,超強酸とシランを用いる単純アルキンに対する分子内ヒドロアルコキシ化ー還元反応と分子内ヒドロアミノ化ー還元反応を見出した.この反応では,2,4-二置換ピロリジン,2,5-二置換ピロリジンが高いジアステレオ選択性で得られた.続いて,より効率的な反応の開発を目指して,ヨウ素とシランのによる条件での検討を行なった.ヒドリド供与能の高いシランを用いることによって副反応が抑制できるものと考え検討した結果,トリエチルシランを用いると目的の反応が進行することを見出した.ブレンステッド酸とシランを用いる条件では,同様の反応に加熱を必要としていたが,ヨウ素とシランを用いる条件では,室温で反応が進行した.その結果,2,4-二置換ピロリジン,2,5-二置換ピロリジン及び2,3-二置換テトラヒドロフランで高いジアステレオ選択性がみられた.
これら見出した反応は,遷移金属を用いることなく単純アルキンの分子内ヒドロ官能基化に成功した数少ない例といえる.

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

これまでのアルケンの求電子的な反応に加え,本年度は,2種のアルキンの分子内ヒドロ官能基化反応の開発に成功してたため.また,立体選択性に関する興味深い結果を得ることもできた.

今後の研究の推進方策

現在までに確立したヨウ素とシランを用いる触媒的反応系とブレンステット酸とシランを用いる触媒的反応では,興味深い選択性の差異が見られている.この選択性の差異について要因を追求するとともに,その選択性を利用した反応の開発を検討する.ボランを触媒とするアルキンのヒドロ官能基化に続く炭素-炭素形成反応がタンデム型で進行することを見出している.これらの反応では,より官能基化された複素環化合物が得られるため,今後は,ボランを触媒とする反応の開発に重点をおいて研究を行なっていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

ブレンステッド酸とシランを用いる分子内ヒドロ官能基化において,興味深いジアステレオ選択性が明らかとなり,重点的に検討を行なった.その結果,新たな試薬等の購入が少なかったため.

次年度使用額の使用計画

本年度は,新たな反応開発に入るため,昨年度繰越分を含めた額分の試薬等の購入を見込んでいる.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Selective Aerobic Oxidation of Primary Alcohols to Aldehydes2017

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, M.; Furukawa, K.; Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: ー ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1055-s-0036-1588155

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bronsted Acid/Silane Catalytic System for Intramolecular Hydroalkoxylation and Hydroamination of Unactivated Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, M.; Fujita, S.; Abe, M.; Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 7 ページ: 2848-2852

    • DOI

      10.1021/acscatal.7b00403

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reagents for Diverse Iodosilane-mediated Transformation2016

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, M.; Abe, M.; Fujita, S.; Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 23 ページ: 5322-5328

    • DOI

      10.1039/c6ob00900

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemoselective Conversion from alpha-Hydroxy Acids to alpha-Keto Acids Enabled by Nitroxyl-Radical-Catalyzed Aerobic Oxidation2016

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, K.; Inada, H.; Shibuya, M.; Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 18 ページ: 4230-4233

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b01964

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超強酸触媒を用いるアルキンの分子内ヒドロアミノ化/還元反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      藤田将史,阿部柾律,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] B(C6F5)3を用いたアルキンに対する分子内ヒドロアルコキシ化/アリル化及びシアノ化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      岡本将希,藤田将史,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] ブレンステッド酸触媒を用いるアルキンの分子内ヒドロ官能基化/還元反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤田将史,阿部柾律,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      第9回有機触媒シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-12-01 – 2016-12-02
  • [学会発表] 化学選択的酸化反応を利用したα-ヒドロキシ酸およびα-ケト酸の合成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      古川桂佑,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [学会発表] トリス(ペンタスルオロフェニル)ボランを触媒とするアルキンの分子内ヒドロアルコキシ化/アリル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡本将希,藤田将史,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会第9回シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-07
  • [学会発表] 典型元素化合物を触媒とするアルキンの分子内ヒドロアミノ化/還元反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤田将史,阿部柾律,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      第46回複素環化学討論会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-28
  • [学会発表] 化学選択的酸化反応とトランスアミノ化を利用する新規アミノ酸合成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      稲田大輝,古川桂佑,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      愛知学院大学
    • 年月日
      2016-07-09
  • [学会発表] ボラン触媒によるアルキンの分子内ヒドロアルコキシ化/アリル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡本将希,藤田将史,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      愛知学院大学
    • 年月日
      2016-07-09
  • [学会発表] ヨウ素ーシランによるアルキンの分子内ヒドロアルコキシ化/還元反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤田将史,阿部柾律,澁谷正俊,山本芳彦
    • 学会等名
      第62回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      愛知学院大学
    • 年月日
      2016-07-09

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公開日: 2018-01-16  

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