| 研究課題/領域番号 |
17K15427
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| 研究機関 | 明治薬科大学 |
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研究代表者 |
田湯 正法 明治薬科大学, 薬学部, 助教 (20632780)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | スルホキシド / 硫黄 / スルホニウム / 複素環 |
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| 研究実績の概要 |
2位置換インドール誘導体は生物活性化合物の鍵骨格に多く含まれており、その合成法の開発は構造活性相関研究の展開に大きく寄与することが期待される。そのため、多くのインドール2位への置換基導入法が開発されており、Friedel-Crafts型の反応や遷移金属触媒反応が報告されている。
これまでに申請者はトリプタミン誘導体にスルホニウム種を反応させた後、求核剤を加えると、3a位置換ピロロインドリン骨格をワンポットで構築できることを見出している。そこで、2位無置換のインドール誘導体を基質に用いれば、求核剤が直接2位に導入された化合物が生成すると考え、研究に着手した。本反応が実現できれば、インドール2位の直接的なC-H官能基化になるうえ、求電子剤を導入するFriedel-Crafts型反応とは逆に、求核剤を2位へ導入できるため、2位置換インドールの構造活性相関研究の幅が広がると期待した。
ジメチルスルホキシドとトリフルオロメタンスルホン酸無水物から生じるスルホニウム種を3位置換インドール誘導体と反応させた後、反応系中に求核剤を加えたところ、インドール2位に求核剤が導入された化合物が生成することを見出した。
導入できた求核剤の種類としては、ピロールやインドールのような芳香族求核剤、アリルトリブチルスズやシリルエノールエーテルのような炭素求核剤、さらにフェノールのような酸素求核剤やフッ素求核剤も適用できた。
しかし、電子求引基を基質のインドールの窒素原子や3位に置換させると反応が進行しない、または極端に収率が低下する結果となり、本反応は基質の電子密度に大きく影響を受けることが明らかになった。
現状では基質一般性に課題が残るものの、芳香族化合物であるインドールのC-H結合を官能基化できたことは興味深い知見だと考えている。
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| 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
29年度ではインドールを基質に用いて、2位C-H官能基化反応の開発に成功した。なお、求核剤として、炭素、酸素、フッ素、芳香族をインドール2位に導入できた。しかし、基質のインドールに電子求引基を置換させると反応が進行しない、または極端に収率が低下することも明らかになっており、電子不足な基質における反応に課題が残った。
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| 今後の研究の推進方策 |
30年度の初旬では、電子不足な芳香環でも反応を進行させられるよう、スルホキシドや、それを活性化させるための求電子剤の検討を行う。すなわち、トリフルオロメタンスルホン酸無水物よりも求電子性の高い試薬を用いたり、電子求引基をもつスルホキシドを用いたりすることで、スルホニウム種の電子密度を低下させ、電子不足な芳香環からの攻撃を受けやすくする。
強力なスルホニウム種を生成でき次第、電子密度の低いインドールや、インドール以外の基質を用いて基質一般性の拡張を図る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
スルホキシドと酸無水物の組み合わせを検討した結果、安価で入手容易なDMSOとトリフルオロメタンスルホン酸無水物が最良の組み合わせだったため、予算に余裕が生まれた。
30年度は電子不足な芳香環での反応を検討するに当たり、より求電子性の高いスルホニウム種を生じさせる必要があるため、その試薬の購入に29年度の余剰予算を充てる。
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