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2019 年度 実施状況報告書

硫黄化合物を用いる高活性なハロゲン化反応の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05132
研究機関近畿大学

研究代表者

前川 智弘  近畿大学, 薬学部, 教授 (40363890)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード硫黄化合物 / 活性化 / 臭素化 / 塩素化 / 芳香環のハロゲン化
研究実績の概要

N-bromosuccinimide(NBS)は温和な臭素化剤として広く有機合成に用いられてきたが、反応性が低いため、反応性の低い電子不足な芳香環に対しては、反応性の高い酸や、酢酸などの賛成溶媒や、イオン性液体などの特殊な溶媒を必要としていた。
一方、我々はこれまでのNBSを用いた研究を行う中で、硫黄化合物を共存させるとNBSの反応性が変化し、従来強固な保護基として知られるメチレンアセタールが容易に脱保護されることを見出している。NBSは酸化能も有しており、従来酸化を受けやすい硫黄化合物を共存させることで反応性が向上するという興味深い知見である。前年度まではこの知見を基に硫黄化合物であるフェニルチオトリメチルシランを硫黄化合物として用いることで、NBS単独では反応が進行しない芳香環の臭素化が収率よく進行することを見出し、NBSの反応性が大幅に向上することを明らかとした。強力な電子求引基のみが存在する場合は、反応が進行しないが、アニソール誘導体では、電子求引基であるエステル基やカルボキシ基、カルボニル基が共存しても、収率よく臭素化が進行することを明らかにした。今回、それを環境調和型かつ工業的な応用を志向して、液体で不快臭を有するフェニルトリメチルシランに代わり、固体で臭いが少ないジフェニルジスルフィドを用いても首尾よく臭素化反応が進行することを明らかにすることができた。さらにNBSの類縁体であるN-chlorosuccinimideに応用することで、NCSも同様に活性化され、NCS単独では反応が進行しない芳香族化合物に対して、塩素化が進行することを見出した。さらにフェニルトリメチルシランの代わりにジフェニルジスルフィドを用いても反応が進行し、収率よく塩素化対を与えることを見出した。

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

当初予定していたとおり、環境調和型反応かつ工業的な応用が可能な方法への展開を図ることができた。他のハロゲン化剤であるN-chlorosuccinimideにも応用することに成功し、本法の応用の幅を広げることができたなど、順調に進行している。

今後の研究の推進方策

今後は当初の予定通り、本法のさらなる展開と、本法の反応機構の詳細について明らかにしていきたい。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じたのは前年度の繰り越し分があったためで、本年度は当初の予定通りの予算とほぼ同じ金額を使用した。次年度使用額は来年度の研究遂行に使用していく予定である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] An Improved and Practical Method for Synthesizing of α-Sanshools and Spilanthol2020

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakamura, Kazuki Mimaki, Ken-ichi Tanigami, and Tomohiro Maegawa
    • 雑誌名

      Front. Chem.

      巻: 8 ページ: Article 187

    • DOI

      10.3389/fchem.2020.00187

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aromatic Halogenation Using N-Halosuccinimide and PhSSiMe3 or PhSSPh2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuka Hirose, Mirai Yamazaki, Misa Nogata, Akira Nakamura, Tomohiro Maegawa
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 84 ページ: 7405-7410

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00817

    • 査読あり
  • [学会発表] The 4th International Symposium on Process Chemistry [ISPC 2019](京都)7月 Selective Synthesis of Benzofuran Isomers Using Rearrangement Reaction of Hydroxychalcone and the Application to Synthesis of Natural Product2019

    • 著者名/発表者名
      〇Yuichiro Ikegami, Fei Rao, Akira Imamiya, Akira Nakamura, Tomohiro Maegawa
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Process Chemistry [ISPC 2019]
    • 国際学会
  • [学会発表] New Deprotection Method of PMB Protective Group of Alcohols Using Weak Acid in CF3CH2OH and Remarkable Acceleration of Deprotection of PMB Protected 4-phenylbutanol2019

    • 著者名/発表者名
      〇Yugo Kotera, Misa Matsumura, Hiroko Kawasaki, Norihiko Yamagami, Akira Nakamura, Tomohiro Maegawa
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Process Chemistry [ISPC 2019]
    • 国際学会
  • [学会発表] Aromatic Halogenation Using N-Halosuccinimide and PhSTMS or PhSSPh2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuka Hirose, Mirai Yamazaki, Misa Nogata, Akira Nakamura, 〇Tomohiro Maegawa
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Process Chemistry [ISPC 2019]
    • 国際学会
  • [学会発表] カルコンの転位体を利用した3,4-二置換イソオキサゾール類の合成について2019

    • 著者名/発表者名
      ○木根燈子,嘉瀬泰仁,上西春菜,中村 光,前川智弘
    • 学会等名
      第39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] 超原子価ヨウ素試薬を用いたヒドロキシカルコンのクロロメトキシ化反応とそれを利用したベンゾフラン合成2019

    • 著者名/発表者名
      川島紀香,中岡玖美,岡村杏子,中村 光,○前川智弘
    • 学会等名
      第22回ヨウ素学会シンポジウム
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬を利用したカルコン類の転位反応によるインドール及びベンゾフラン類の合成2019

    • 著者名/発表者名
      〇中村 光,今宮彰良,饒 非,池上裕一朗,前川智弘
    • 学会等名
      第22回ヨウ素学会シンポジウム(千葉)
  • [学会発表] Benzofuran synthesis from 2-hydroxychalcones via chloromethoxylation using hypervalent iodine reagent2019

    • 著者名/発表者名
      Norika Kawashima, Kumi Nakaoka, Kyoko Okamura, Akira Nakamura,〇Tomohiro Maegawa
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress [27th ISHC]
    • 国際学会
  • [学会発表] A Convenient Synthesis of Hemithioindigo by the Cyclization of 2'-Mercaptochalcone with NBS under Mild Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      〇Fei Rao, Kazuchika Ukiya, Yusuke Azuma, Akira Nakamura, Tomohiro Maegawa
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress [27th ISHC]
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective Synthesis of Disubstituted Isoxazole Isomers by the Rearrangement of Chalcones Mediated by Hypervalent Iodine Reagents2019

    • 著者名/発表者名
      〇Akira Nakamura, Touko Kine, Haruna Uenishi Yasuhito Kase and Tomohiro Maegawa
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress [27th ISHC]
    • 国際学会
  • [学会発表] メルカプトカルコンを利用した蛍光物質の合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      〇饒 非,浮谷知慎,中村 光,前川智弘
    • 学会等名
      サイエンスネットワーク2019 第9回院生サミット
  • [学会発表] 天然物Puerariafuranの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      〇池上裕一朗,饒 非,中村 光,前川智弘
    • 学会等名
      サイエンスネットワーク2019 第9回院生サミット
  • [学会発表] 分子内の芳香環を足掛かりとした脱保護反応における加速効果について2019

    • 著者名/発表者名
      〇小寺優吾,松村美沙,川崎尋子,山上典彦,中村 光,前川智弘
    • 学会等名
      サイエンスネットワーク2019 第9回院生サミット
  • [学会発表] PhSTMSとN-halosuccinimideを用いたアルデヒド由来の環状アセタールからエステルへの変換反応2019

    • 著者名/発表者名
      岡本由以菜,〇田頭絢菜,野方美沙,中村 光,前川智弘
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] 経口投与化を目指したペメトレキセドメドキソミルエステルプロドラッグの研究2019

    • 著者名/発表者名
      〇三好加純,葉山 登,稲本浄文,宮崎杏奈,中村 光,前川智弘,大鳥 徹,松山賢治,來海徹太郎
    • 学会等名
      第69回 日本薬学会関西支部総会・大会
  • [学会発表] メルカプトカルコンとハロゲン化剤を利用したヘミチオインディゴ類の合成について2019

    • 著者名/発表者名
      〇中村光,饒非,浮谷知慎,東祐輔,前川智弘
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] アニリン誘導体とフェニルビニルケトンの酸化的カップリング反応による直接的なカルコン合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      〇前川智弘,水井亮太,浦崎美希,藤村一真,中村光,三木康義
    • 学会等名
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] フェニルチオトリメチルシランとNBSを組み合わせた芳香環の臭素化反応2019

    • 著者名/発表者名
      廣瀬優香, 山﨑未来, 野方美沙, 中村 光, ○前川智弘
    • 学会等名
      第12回臭素化学懇話会年会
  • [学会発表] 10-カンファースルホン酸を用いた温和な条件下でのPMB基の脱保護2019

    • 著者名/発表者名
      ○松村美沙,小寺優吾,川崎尋子,山上典彦,中村光,前川智弘
    • 学会等名
      日本薬学会 第140回年会
  • [学会発表] PhSTMSとN-halosuccinimideを用いたアルデヒド由来の環状アセタールからエステルへの変換反応2019

    • 著者名/発表者名
      ○田頭絢菜,岡本由以菜,野方美沙,中村光,前川智弘
    • 学会等名
      日本薬学会 第140回年会
  • [学会発表] ボロン酸触媒を用いたイソインドリノン類のアルキン置換反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      中村光,○上西春菜,前川智弘
    • 学会等名
      日本薬学会 第140回年会

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公開日: 2021-01-27  

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