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2020 年度 実施状況報告書

高反応性環状超原子価ヨウ素反応剤の創製を基盤とする新規結合構築法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K06977
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

多田 教浩  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (20468234)

研究分担者 伊藤 彰近  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (10203126)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード超原子価ヨウ素 / アミノ酸 / ペプチド / エチニル / ビニル / ジイン
研究実績の概要

日本が誇る資源であるヨウ素の有効活用と高付加価値化を念頭に、高活性超原子価ヨウ素化合物の創製を基盤とし、超原子価ヨウ素化合物の高反応性を活用する新規結合形成法を開発し、有用物質を創製することを目的に研究を行った。その結果、1) エチニルベンズヨードキソロンへの温和な条件でのフェノールの付加により、新規ビニル超原子価ヨウ素化合物の合成を達成し、それらを用いるエノール合成法を確立した。2) アミノ酸や医薬品のカルボン酸をヒドロキサム酸誘導体に誘導することで、エチニルベンズヨードキソロンへの付加反応を可能とし、複雑化合物の誘導化法および新規エナミド合成法として確立した。3) 様々な置換基を持つアルキニル超原子価ヨウ素化合物と銅触媒を用いるアミノ酸由来イナミドの新規合成法を開発した。合成したアミノ酸由来イナミドを用いた誘導化検討を行い、糖とのハイブリッド化合物を含む様々なアミノ酸誘導体を合成することに成功した。4) 新規超原子価ヨウ素化合物であるTIPS-ジイニルベンズヨードキソロンを用いる1,3-ジカルボニル化合物のジイニル化反応の基質検討および誘導化検討を行った。また、TIPS-ジイニルベンズヨードキソロンの改良合成法を見出した。5) TIPS-ジイニルベンズヨードキソロンを用いるスルホンアミドのジイニル化反応を見出した。6) TIPS-ジイニルベンズヨードキソロンを用いるインドールのジイニル化反応を見出した。7) エチニルベンズヨードキソロンを用いる温和な条件での4-イミダゾリジノンの新規合成法の基質検討および反応機構の解明実験を行った。これらの結果により、これまで合成が困難であったアミノ酸誘導体をはじめとする多くの有用物質の合成が可能となった。また、更なる新規物質創製のために重要な低分子化合物を得ることができた。

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

本年度は、申請書に記載した計画に留まらず、本研究を順調に進展させることができた。具体的には、1) エチニルベンズヨードキソロンへの温和な条件でのフェノールの付加により、新規ビニル超原子価ヨウ素化合物の合成を達成し、それらを用いるシスエノールエーテル合成法を確立し、学術論文として報告した。本法は位置選択的に重水素化された化合物の合成にも適用できる。2) アミノ酸や医薬品のカルボン酸をヒドロキサム酸誘導体に誘導することで、エチニルベンズヨードキソロンへの付加反応を可能とし、複雑化合物の誘導化法および新規エナミド合成法として確立し、学術論文として報告した。3) アルキニル超原子価ヨウ素化合物と銅触媒を用いるアミノ酸由来イナミドの新規合成法を開発し、誘導化反応や反応機構の検討と合わせて学術論文として報告した。また、本学ホームページに最新研究成果として掲載した。4) 新規超原子価ヨウ素化合物であるTIPS-ジイニルベンズヨードキソロンの改良合成法を見出すと共に、ジイニルベンズヨードキソロンを用いる1,3-ジカルボニル化合物のジイニル化反応の基質検討、合成したジインの誘導化検討を行い、論文作成中である。5) TIPS-ジイニルベンズヨードキソロンを用いるスルホンアミドの銅触媒的ジイニル化反応を見出した。6) TIPS-ジイニルベンズヨードキソロンを用いるインドールのジイニル化反応を見出した。7) エチニルベンズヨードキソロンを用いる温和な条件での4-イミダゾリジノン合成法の基質検討、誘導化検討、反応機構解析を行い、論文執筆中である。

今後の研究の推進方策

新規超原子価ヨウ素化合物の創出とそれを用いる新規反応の開発を継続して行うと共に、合成した物質を用いた有用物質創製を行う。超原子価ヨウ素化合物と銅触媒を用いる反応はさらなる反応性の改善を行うと共に、様々な求核剤との反応に適用していく。TIPS-ジイニルベンズヨードキソロンを用いるジイニル化反応を確立し、生成物を用いる環化反応による多環式化合物や、二量化による新規物質の合成法を開発する。また、新規イナミド類を用いるハイブリッド化合物の合成、C-H官能基化反応による新規有用物質の創製を行う。さらに、ビニル超原子価ヨウ素化合物を用い、他の手法では合成困難なアルケン類の合成を行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ligand-Enabled Copper-Catalyzed N-Alkynylation of Sulfonamide with Alkynyl Benziodoxolone: Synthesis of Amino Acid-Derived Ynamide2021

    • 著者名/発表者名
      Takai Ryogo、Shimbo Daisuke、Tada Norihiro、Itoh Akichika
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 ページ: 4699~4713

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-Alkenylation of hydroxamic acid derivatives with ethynyl benziodoxolone to synthesize cis-enamides through vinyl benziodoxolones2021

    • 著者名/発表者名
      Shimbo Daisuke、Maruyama Toshifumi、Tada Norihiro、Itoh Akichika
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 19 ページ: 2442~2447

    • DOI

      10.1039/d1ob00055a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Phenol‐Derived cis‐Vinyl Ethers Using Ethynyl Benziodoxolone2020

    • 著者名/発表者名
      Ura Tomoki、Shimbo Daisuke、Yudasaka Masaharu、Tada Norihiro、Itoh Akichika
    • 雑誌名

      Chemistry ‐ An Asian Journal

      巻: 15 ページ: 4000~4004

    • DOI

      10.1002/asia.202001102

    • 査読あり
  • [学会発表] エチニルベンズヨードキソロンへのマイケル付加を起点とする4-イミダゾリジノン合成法2021

    • 著者名/発表者名
      清水彩加、多田教浩、山口英士、伊藤彰近
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] 新規超原子価ヨウ素化合物を用いるジイン合成法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      臼井傑、多田教浩、山口英士、伊藤彰近
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
  • [学会発表] エチニル超原子価ヨウ素化合物を利用したシスエナミド誘導体の合成に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      新保大輔、多田教浩、山口英士、伊藤彰近
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素化合物を用いた銅触媒的アミノ酸由来イナミド合成に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      髙井亮吾、多田教浩、山口英士、伊藤彰近
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
  • [学会発表] 新規超原子価ヨウ素化合物を用いるジイニル化反応の開発2020

    • 著者名/発表者名
      臼井傑、多田教浩、山口英士、伊藤彰近
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
  • [備考] 岐阜薬科大学 合成薬品製造学研究室

    • URL

      https://www.gifu-pu.ac.jp/lab/gousei/

  • [備考] 【研究成果】超原子価ヨウ素を用いる銅触媒的アミノ酸由来イナミド合成法の開発

    • URL

      https://www.gifu-pu.ac.jp/news/2021/03/research-20210325-02.html

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公開日: 2021-12-27  

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