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2021 年度 実績報告書

バルク原料を出発物質とする低コストポリフルオロアルキル化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02014
研究機関立命館大学

研究代表者

菊嶌 孝太郎  立命館大学, 薬学部, 助教 (40609880)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードフッ素 / 超原子価ヨウ素 / 医薬品誘導体 / 脱炭酸 / アリール化
研究実績の概要

工業的に入手容易なブロモジフルオロ酢酸エチルエステルから誘導可能なアリールジフルオロケト酸塩に対し、有用なアリール化剤であるアリールトリメトキシフェニル(TMP)ヨードニウム塩を作用させたところ、脱炭酸的な結合形成反応が進行して対応するアリールジフルオロメチルケトンが得られた。得られる化合物は一般的に遷移金属触媒を用いて合成されてきたが、本手法では触媒や添加剤を用いる必要がない。NMRによる追跡実験により、はじめにTMP-ヨードニウム塩のアニオンリガンドとジフルオロケト酸塩が配位子交換し、続いて脱炭酸によるTMP-ヨードニウムエノール塩の発生を経て目的物に至ると考えている。得られる化合物は対応するエステルやアミド、ジフルオロメチル基へと変換できるため、医薬品合成に応用可能であると考えている。
含フッ素溶媒であるトリフルオロエタノールから調製可能なボロン酸塩とTMP-ヨードニウム塩とを反応させたところ、トリフルオロエトキシアリールエーテルが得られた。本反応においても配位子交換が鍵段階であった。
ブロモジフルオロ酢酸エチルエステルから調製可能なアリールジフルオロ酢酸塩に対して、TMP-ヨードニウム塩を反応させたところ、上記の脱炭酸的結合形成反応は進行しなかった。しかしながら銀触媒を添加して反応させたところ、対応するアリールエステルが得られた。同様にアリールフルオロ酢酸塩のアリールエステル化反応も銀触媒によって促進されることを見出した。反応機構解明を目的としてラジカルクロック基質を用いた反応やラジカル補足剤存在下での反応を行ったが、アリールラジカル種の発生は認められなかった。現在は高原子価銀種が結合形成反応を促進していると考えている。また、これらの直接的アリール化反応を用いて、フェルビナクやジクロフェナクなどのアリール酢酸系医薬品の含フッ素アナログのアリール化に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Decarboxylative arylation with diaryliodonium(III) salts: alternative approach for catalyst-free difluoroenolate coupling to aryldifluoromethyl ketones2023

    • 著者名/発表者名
      Kikushima Kotaro、Yamada Kohei、Umekawa Narumi、Yoshio Natsumi、Kita Yasuyuki、Dohi Toshifumi
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 25 ページ: 1790~1796

    • DOI

      10.1039/D2GC04445E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition-Metal-Free N-Arylation of N-Methoxysulfonamides and N,O-Protected Hydroxylamines with Trimethoxyphenyliodonium(III) Acetates2022

    • 著者名/発表者名
      Kikushima Kotaro、Kita Yasuyuki、Dohi Toshifumi、Morita Aki、Elboray Elghareeb E.、Bae Taeho、Miyamoto Naoki
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 54 ページ: 5192~5202

    • DOI

      10.1055/a-1922-8846

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ligand- and Counterion-Assisted Phenol O-Arylation with TMP-Iodonium(III) Acetates2022

    • 著者名/発表者名
      Kikushima Kotaro、Miyamoto Naoki、Watanabe Kazuma、Koseki Daichi、Kita Yasuyuki、Dohi Toshifumi
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 ページ: 1924~1928

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c00294

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diaryliodonium(III) salts in one-pot double functionalization of C-I(III) and ortho C-H bonds2022

    • 著者名/発表者名
      Kikushima Kotaro、Elboray Elghareeb E.、Jim?nez-Halla J. Oscar C.、Solorio-Alvarado C?sar R.、Dohi Toshifumi
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 20 ページ: 3231~3248

    • DOI

      10.1039/d1ob02501e

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] μ-Oxo-Hypervalent-Iodine-Catalyzed Oxidative C-H Amination for Synthesis of Benzolactam Derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Sasa Hirotaka、Mori Koyo、Kikushima Kotaro、Kita Yasuyuki、Dohi Toshifumi
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 70 ページ: 106~110

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00980

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triflimide-Promoted Nucleophilic C-Arylation of Halopurines to Access N7-Substituted Purine Biaryls2021

    • 著者名/発表者名
      Shoji Toshitaka、Fukushima Kosuke、Menjo Takayuki、Yamada Yoichi、Hanasaki Tomonori、Kikushima Kotaro、Takenaga Naoko、Dohi Toshifumi
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 69 ページ: 886~891

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00380

    • 査読あり
  • [学会発表] 高反応性ジアリールヨードニウム(III)塩を用いたアミド類の選択的O-アリール化によるイミノアリールエーテルの新規合成法2023

    • 著者名/発表者名
      Bae Taeho、菊嶌 孝太郎、Elboray E. Elghareeb、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素(III)反応剤を用いた脱炭酸型カップリング反応の開発 ―α-アリール-α,α-ジフルオロメチルケトンの合成―2023

    • 著者名/発表者名
      山田 航平、梅川 なるみ、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] シクロヘキサジオン類のフッ素化/炭素ー炭素結合切断開環反応2023

    • 著者名/発表者名
      要藤 友佑、知名 秀泰、佐々 裕隆、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] ジアリールヨードニウム(III)塩を用いるアリールα-フルオロエステルの合成2023

    • 著者名/発表者名
      梅川 なるみ、菊嶌 孝太郎、小宮山 慧南、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] シクロヘキサジオン類の開環フッ素化反応による含フッ素ジヒドロピリド[1,2-a]インドロン類の合成2023

    • 著者名/発表者名
      佐々 裕隆、知名 秀泰、要藤 友佑、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
  • [学会発表] 化学および電解酸化条件下での超原子価ヨウ素触媒芳香環 C-N カップリング反 応によるラクタム類の合成2022

    • 著者名/発表者名
      佐々 裕隆,森 功耀,高木 佑実,成瀬 愛咲,亀井 杏奈,菊嶌 孝太郎,土肥 寿文
    • 学会等名
      第 55 回酸化反応討論会
  • [学会発表] メタルフリージフルオロカルボニル基導入を起点とするα,αージフルオロベンジルユニットの合成2022

    • 著者名/発表者名
      山田 航平、菊嶌 孝太郎、芳尾 夏美、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      第45回 フッ素化学討論会
  • [学会発表] 銀触媒を用いた含フッ素カルボン酸塩とTMPーヨードニウム塩とのカップリング反応2022

    • 著者名/発表者名
      梅川 なるみ、菊嶌 孝太郎、 小宮山 慧南、 北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      第72回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] シクロヘキサジオン類のC-C結合切断型新規開環フッ素化反応2022

    • 著者名/発表者名
      知名 秀泰、要藤 友佑、佐々 裕隆、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      第72回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] 脱炭酸的アリール化によるα,α-ジフルオロカルボニル化合物のメタルフリー合成2022

    • 著者名/発表者名
      菊嶌 孝太郎、山田 航平、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      第72回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] Transition-metal-free functionalization of (hetero)arenes via highly reactive TMP-iodonium(III) acetates2022

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kikushima, Naoki Miyamoto, Kohei Yamada, Aki Morita, Elghareeb E. Elboray, Yasuyuki Kita and Toshifumi Dohi
    • 学会等名
      28th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Environmentally friendly phenol O-arylation with aryl(TMP)-iodonium(III) acetates2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Miyamoto, Kotaro Kikushima, Elghareeb E. Elboray, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • 学会等名
      8th EuChemS Chemistry Congress (ECC8)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of new uracil derivatives through the generation of “uracilyne”2022

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hayashi, Naoko Takenaga, Arumu Miyagawa, Shohei Ueda, Kotaro Kikushima, Toshifumi Dohi
    • 学会等名
      8th EuChemS Chemistry Congress (ECC8)
    • 国際学会
  • [学会発表] トリメトキシフェニルヨードニウム(III)アセタートを用いたフェノール類の水中O-アリール化反応2022

    • 著者名/発表者名
      宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、Elboray Elghareeb、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      第11回 JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] リサイクル型メシチルヨードニウム塩(III)を用いた芳香族スルホニウム塩の合成2022

    • 著者名/発表者名
      要藤 友佑、林 巧実、宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      第11回 JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] Efficient arylation of heteroatom nucleophiles using TMP-iodonium(III) salts2022

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Kikushima, Naoki Miyamoto, Aki Morita, Taeho Bae, Elghareeb E. Elboray, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • 学会等名
      International Symposium on Green Chemistry 2022 (ISGC2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Decarboxylative metal-free synthesis of aryl difluorocarbonyl compounds using TMP iodonium(III) salts2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Yamada, Kotaro Kikushima, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • 学会等名
      International Symposium on Green Chemistry 2022 (ISGC2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] ジアリールヨードニウム塩による非環状アミド類の選択的N―及びO―アリール化反応2022

    • 著者名/発表者名
      BAE Taeho、森田 亜希、ELBORAY E. Elghareeb、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
  • [学会発表] トリメトキシフェニルヨードニウム(III)アセタートを用いたスルホンアミドのN-アリール化反応2022

    • 著者名/発表者名
      森田 亜希、Bae Taeho、Elboray Elghareeb、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
  • [学会発表] トリメトキシフェニルヨードニウム(III)塩を用いた 芳香環への脱炭酸型ジフルオロカルボニル基導入2022

    • 著者名/発表者名
      山田 航平、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
  • [学会発表] メシチルヨードニウム塩(III)を用いたスルフィドのアリール化による 芳香族スルホニウム塩の合成2022

    • 著者名/発表者名
      要藤 友佑、林 巧実、宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
  • [学会発表] Chemospecific arylation of protected hydroxylamines and sulfonamides with Aryl(TMP)iodonium salts2022

    • 著者名/発表者名
      Elghareeb E. Elboray, Aki Moraita, Taeho Bae, Kotaro Kikushima, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
  • [学会発表] 高反応性ジアリールヨードニウム塩を用いるヘテロ原子求核剤のメタルフリーアリール化2022

    • 著者名/発表者名
      菊嶌 孝太郎、宮本 直樹、森田 亜希、山田 航平、Elghareeb Elboray、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素触媒を用いる酸化的芳香環C-Nカップリング反応:電解触媒への応用2022

    • 著者名/発表者名
      佐々 裕隆、森 功耀、影山 奈未、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
  • [学会発表] TMP-ヨードニウム塩を用いるジフルオロ酢酸誘導体のアリール化反応2021

    • 著者名/発表者名
      山田航平、菊嶌孝太郎、小宮山慧南、北 泰行、土肥寿文
    • 学会等名
      第119回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] 高反応性ジアリールヨードニウム塩を用いた効率的O-アリール化反応2021

    • 著者名/発表者名
      宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、渡邉 和真、小関 大地、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      第119回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] 高反応性トリメトキシフェニルヨードニウム塩によるフェノール類の効率的Oーアリール化反応2021

    • 著者名/発表者名
      宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、渡邉 和真、小関 大地、北 泰行、土肥 寿文
    • 学会等名
      第41回有機合成若手セミナー「明日の有機合成を担う人のために」
  • [学会発表] トリメトキシフェニルヨードニウム(III)アセタートを用いたジアリールエーテルの効率的合成法2021

    • 著者名/発表者名
      宮本 直樹、渡邉 和真、小関 大地、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      第10回 JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素触媒を用いた脱芳香族スピロラクタム化反応:電解反応への展開2021

    • 著者名/発表者名
      佐々 裕隆、土肥 寿文、影山 奈未、森 功耀、菊嶌 孝太郎
    • 学会等名
      第10回 JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] 有機光触媒として作用するフェニルフェノチアジン誘導体のメタルフリー合成2021

    • 著者名/発表者名
      児玉 一希、小山 春香、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • 学会等名
      第10回 JACI/GSCシンポジウム
  • [学会発表] SNAr反応を利用したプリン骨格を有する新規ビアリール化合物の合成2021

    • 著者名/発表者名
      荘司俊貴、福島康介、校條貴之、花崎知則、菊嶌孝太郎、武永尚子、土肥寿文
    • 学会等名
      第118回有機合成シンポジウム
  • [学会発表] 芳香族求核置換反応を活用する多置換フェニルフェノチアジン誘導体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      児玉一希、小山春香、菊嶌孝太郎、土肥寿文
    • 学会等名
      第118回有機合成シンポジウム
  • [備考] 立命館大学薬学部 精密合成化学研究室 研究業績(菊嶌 孝太郎)

    • URL

      https://www.ritsumei.ac.jp/pharmacy/dohi/achievement02.html

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公開日: 2023-12-25  

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