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2020 年度 実施状況報告書

1,3-双極子付加環化反応を基盤としたN,S-複素環類の合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K16317
研究機関長崎大学

研究代表者

山本 耕介  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 助教 (40785789)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードスルフェン / スルホニルクロリド / 1,3-双極子付加環化反応 / アゾメチンイリド / 含窒素複素環 / 含硫黄複素環
研究実績の概要

環状スルホン縮合複素環類は、生物活性物質中に広範に見られるにも関わらず、その簡便かつ汎用性の高い手法は限られている。本研究では、スルホニルクロリドから生じるスルフェンとヘテロ芳香族N-イリドとの1,3-双極子付加環化反応による環状スルホン縮合複素環の新規合成法の開発を目的とする。以下に本年度得られた成果を記す。
前年度に引き続き、スルホニルクロリドとヘテロ芳香族N-イリドとの1,3-双極子付加環化反応の基質適用範囲を検討した。多様な置換基を有するイソキノリンから誘導したヘテロ芳香族N-イリドを検討したところ、立体障害となりうるイソキノリン骨格8位に置換基を有する場合においても、本反応は円滑に進行した。また、単純なアルキルスルホニルクロリドに加えて、不飽和結合を有するスルホニルクロリドや酸素官能基や窒素官能基、ハロゲン基を有する基質も適用可能であり、目的とする環化成績体を高収率で得ることに成功した。基質によって反応条件の軽微な変更を必要とするものの、幅広い基質一般性を有していることが明らかとなった。電気化学的手法を用いたチアゾリン誘導体への酸化反応については溶媒や電解質、反応温度等を種々検討したものの未だ反応効率に改善の余地が残されており、今後さらなる反応条件の精査が必要と考えている。
今後は、生成物のさらなる分子変換の検討に加えて電気化学的酸化反応の反応条件最適化を行うと共に、本反応の不斉反応への展開も検討したい。

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

多様な置換基を有するイソキノリニウムイリドおよびスルホニルクロリドが本反応に適用可能であることを明らかにした。電気化学的手法を用いた環化成績体の酸化反応に関しては、さらなる反応条件の検討が必要ではあるものの、今後の発展的研究を進める上で有用な知見が得られた。

今後の研究の推進方策

生物活性物質類縁体の合成を目指し、得られた生成物の分子変換を検討する。より環境調和性の高い電気化学的酸化反応の最適化の検討を行う。また、不斉反応への展開に向けた検討も実施する。

次年度使用額が生じた理由

理由:論文投稿へ向けてさらなる追加実験を実施する必要が生じたため。
使用計画:追加実験を実施するために必要な消耗品や器具の購入に充てる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Shono‐type Oxidation for Functionalization of N‐Heterocycles2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kosuke, Kuriyama Masami, Onomura Osamu
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/tcr.202100031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric electrosynthesis: Recent advances in catalytic transformations2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kosuke, Kuriyama Masami, Onomura Osamu
    • 雑誌名

      Current Opinion in Electrochemistry

      巻: 28 ページ: 100714~100714

    • DOI

      10.1016/j.coelec.2021.100714

    • 査読あり
  • [雑誌論文] N- and O-arylation of pyridin-2-ones with diaryliodonium salts: base-dependent orthogonal selectivity under metal-free conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama Masami, Hanazawa Natsumi, Abe Yusuke, Katagiri Kotone, Ono Shimpei, Yamamoto Kosuke, Onomura Osamu
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 11 ページ: 8295~8300

    • DOI

      10.1039/d0sc02516j

    • 査読あり
  • [学会発表] 電気化学的に発生させた臭素カチオン種による第三級環状アルコールの酸化開裂反応2021

    • 著者名/発表者名
      戸口裕之, 山本耕介, 栗山正巳, 尾野村治
    • 学会等名
      電気化学第88回大会
  • [学会発表] トリアゾールとカルボン酸エステルによるロジウム触媒オキサゾール合成2021

    • 著者名/発表者名
      海江田雄哉, 山本耕介, 栗山正巳, 尾野村治
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] イソキノリニウムイリドとスルフェンを用いた1,3-双極子付加環化反応2021

    • 著者名/発表者名
      鳥越康平, 山本耕介, 栗山正巳, 尾野村治
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] 銅触媒を用いたグリセリン類の不斉酸化反応2021

    • 著者名/発表者名
      井上拓海, 菅野又裕, 山本耕介, 栗山正巳, 尾野村治
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] α-イミノロジウムカルベン錯体とカルボン酸エステルの反応によるオキサゾール合成2020

    • 著者名/発表者名
      海江田雄哉、山本耕介、栗山正巳、尾野村治
    • 学会等名
      第117回 有機合成シンポジウム
  • [産業財産権] ハロカルボニル化合物の製造方法2021

    • 発明者名
      尾野村治、栗山正巳、山本耕介、戸口裕之、他2名
    • 権利者名
      長崎大学、(株)トクヤマ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-040833
  • [産業財産権] クロロメチル安息香酸エステル誘導体の製造方法2020

    • 発明者名
      尾野村治、栗山正巳、山本耕介、松浦圭介、他2名
    • 権利者名
      長崎大学、(株)トクヤマ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-203162

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公開日: 2021-12-27  

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