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2021 年度 実施状況報告書

1,3-ジアリールプロパン構造を有する有機触媒の開発と縮環型インドールの不斉合成

研究課題

研究課題/領域番号 20K05502
研究機関神奈川大学

研究代表者

山田 健  神奈川大学, 工学部, 助教 (00608367)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード2-ピリドン / イソシアニド / インドール / 不斉触媒 / 有機分子触媒 / カスケード反応 / π-πスタッキング
研究実績の概要

申請者は、2-ピリドンを共役ブレンステッド酸・塩基触媒として利用することを独自に発想し、これまでPasserini型三成分連結反応によるα-ヒドロキシアミドの合成、および、Interrupted Passerini反応による縮環型インドリンの合成法を開発してきた。本研究期間中では、これら反応の立体選択性を制御する光学活性2-ピリドンの創出、並びに、本手法を用いた生物活性インドールアルカロイドの効率的合成を計画した。前年度までに、所属グループの知見を基に、2位に不斉中心を有する1,3-ジアリールプロパン構造に2-ピリドンを組み込んだ触媒を独自に設計し、その合成に成功している。しかしながら、その立体選択性は満足出来るものではなかった。2021年度は、立体選択性の向上を見込み、より立体障害が大きく、かつ2-ピリドン部とのπ-π相互作用が増大されると期待されるトリメトキシベンゼンを組み込んだ光学活性1,3-ジアリールプロパン型触媒を設計し合成した。本触媒は、2-ピリドンの片面がトリメトキシベンゼンに遮蔽された立体配座を優先することをNOESY解析より確認できた。本触媒存在下、2-イソシアノエチルインドールとピバルアルデヒドのInterrupted Passerini反応を検討した結果、期待通り、縮環型インドリンが高収率で得られたが、その立体選択性は改善されなかった。現在、よりかさ高い置換基を有する光学活性1,3-ジアリールプロパン型触媒の合成に取り組んでいる。同時に上記のInterrupted Passerini反応以外の反応についても合成した光学活性触媒の適用を検討している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナウイルス蔓延の影響で、学生の学内での研究時間が制限されていたため。

今後の研究の推進方策

昨年度までに確立した合成手法を元に、立体障害が大きく、かつ、電子豊富なアリール基を有する1,3-ジアリールプロパン型2-ピリドンを合成し、Passerini型三成分連結反応によるα-ヒドロキシアミドの合成、および、Interrupted Passerini反応による縮環型インドリンの合成に適用する。また、本研究に関する新たな分子変換反応を開発したので、この新規反応の応用も検討する。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルス蔓延に伴い、研究時間の制限が生じたため。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Cobalt-catalyzed [2 + 2 + 2] cycloaddition copolymerization of diyne and internal alkyne monomers to highly branched polymers2021

    • 著者名/発表者名
      Kikuta Nana、Shindo Takahiro、Sugiyama Yu-ki、Yamada Takeshi、Okamoto Sentaro
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 212 ページ: 123133~123133

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.123133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual-mode coupling copolymerization of aryl dialdehyde and alkynylaldehyde monomers via Concurrent McMurry olefination and alkyne [2+2+2] cycloaddition trimerization reactions mediated by a low-valent titanium reagent2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Sentaro、Yamada Takeshi、Uchida Takaya、Kikuta Nana、Kimura Yu-ya
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 214 ページ: 123344~123344

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.123344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unified enantioselective total synthesis of 3,6-dioxygenated diketopiperazine natural products, diatretol and lepistamides A, B and C2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shu、Kimishima Aoi、Hirose Tomoyasu、Yamada Takeshi、Sugawara Akihiro、Shirahata Tatsuya、Noguchi Yoshihiko、Iwatsuki Masato、Hokari Rei、Ishiyama Aki、Kobayashi Yoshinori、Sunazuka Toshiaki
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 67 ページ: 152895~152895

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.152895

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pd-catalyzed Regio- and Stereoselective Hydrostannylation of an Alkyl Ethynyl Ether/One-Pot Stille Coupling Enables the Synthesis of 14-Membered Macrolactone of Luminamicin2021

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Akihiro、Takada Hirokazu、Hirose Tomoyasu、Kimishima Aoi、Yamada Takeshi、Toda Masaki、Kojima Toru、Matsumaru Takanori、Sunazuka Toshiaki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 ページ: 1758~1763

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 6-Halo-2-pyridone as an efficient organocatalyst for ester aminolysis2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Takeshi、Watanabe Yusuke、Okamoto Sentaro
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 ページ: 24588~24593

    • DOI

      10.1039/d1ra04651a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deuteration of Indole Compounds: Synthesis of Deuterated Auxins, Indole-3-acetic Acid-d5 and Indole-3-butyric Acid-d52021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Takeshi、Arai Kazuki、Kikuchi Rie、Okamoto Sentaro
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 ページ: 19956~19963

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c02940

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アルキン[2+2+2]環化付加重合による高分岐TPAポリマーの合成と導電性2022

    • 著者名/発表者名
      角田悠河, 植木祐介,菊田奈々,山田健,岡本専太郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] 2位置換1,3-ジ(アントラセン-9-イル)プロパンの固体エキシマー発光2022

    • 著者名/発表者名
      田口崇頌, 山田健,矢田龍一郎,岩崎祐紀,岡本専太郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] 3,5,6-トリフルオロ-2-ピリドンを共役酸塩基触媒に用いた2-イソシアノエチルインドールのInterrupted Passerini反応2021

    • 著者名/発表者名
      山田健, 豊島郁哉, 岡本専太郎
    • 学会等名
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム

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公開日: 2022-12-28  

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