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2021 年度 実施状況報告書

軸不斉アレンを経る連続的不斉転写による高度置換環状化合物の合成

研究課題

研究課題/領域番号 20K06981
研究機関徳島文理大学

研究代表者

吉田 昌裕  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (10344681)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードアレン / パラジウム / 不斉反応 / 異性化 / 軸不斉 / 不斉転写 / 分子内環化
研究実績の概要

軸不斉を有するアレンは有機合成上有用な合成素子であり、様々な変換反応が知られている。最近申請者は、プロパルギルエーテルの不斉異性化反応により光学活性アレンが高い光学純度で合成できることを見出した。今回、本不斉異性化反応を鍵とした「中心不斉→軸不斉→中心不斉」の連続的な不斉転写を伴う化学変換により、高度に置換された環状化合物の合成を試みた。
昨年度はブロモアリール基が導入されたアレンに対しパラジウム触媒存在下、アリールボロン酸を作用させると立体選択的な分子内環化-カップリングが進行し、アリール置換されたベンゾフラン誘導体が生成することを見出した。
今回、見出した不斉転写を伴う分子内環化の条件最適化と一般性について検討を行った。その結果、本反応はベンゼン環上にメチル基やメトキシ基等の電子供与基や、フルオロ基やクロロ基をはじめとするハロゲン、またニトロ基等の電子吸引基が導入された様々なアリールボロン酸に対し適用可能であり、相当する環化体が得られることが明らかとなった。更に得られた環化体の光学純度を測定したところ、いずれも高い光学純度であることが明らかとなった。またX線結晶構造解析により得られた環化体の絶対配置を決定できた。以上の結果から、本反応における不斉転写率は極めて高く、更に連続的な不斉転写反応の機構を考察することが出来た。今後は有機ホウ素化合物以外の様々な有機金属試薬を用いるとともに、窒素原子が導入されたプロパルギルアミンを基質に用いた連続的不斉転写反応についても検討し、相当するインドール誘導体が生成するか検討を行う。

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

当初の研究計画ではプロパルギルエーテルからアレンへの不斉異性化が効率的に進行しうる反応条件を探索後、得られた光学活性アレンを用いた不斉転写を伴う分子内環化について検討することが目的であった。今回の検討では様々なアリールボロン酸存在下にて予期した反応が進行し、ベンゾフラン誘導体が高い光学純度で生成することを見出した。更に連続的な不斉転写の機構についても明らかにすることができた。現在他の有機金属試薬を用いた連続的環化-カップリングについて検討中であるが、上記の研究成果はおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策としては有機ホウ素化合物以外の様々な有機金属試薬を用いた連続的環化-カップリングについて検討を行う。即ち試薬としてアリールボロン酸の代わりに有機亜鉛や有機スズ、Grignard試薬、銅触媒存在下におけるアルキン等のパラジウム触媒存在下におけるカップリング試薬として知られている有機金属試薬を用いることで、同様の反応が進行するか検討を行う。また反応基質中に酸素原子の代わりに窒素原子が導入されたプロパルギルアミンを基質に用いた連続的環化-カップリング反応についても検討する。本反応では反応の進行により相当するインドール誘導体が生成することが予想される。不斉反応の検討に先立ち、ラセミ体の基質を用いて反応が進行するか否か検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

前年度は当初予定していた研究成果は挙げられたものの、コロナウイルス感染症の影響で研究の遂行に一部支障・遅延が生じた。また当初予定した学会参加がすべてオンライン開催となり、旅費の支出がなくなったため未使用金が一部生じた。次年度は繰越金を試薬購入を中心とした物品費にあてることで、研究を精力的に遂行していく予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Development of Aerobic Oxidative Transformations of Aromatic C-H Bonds Using a Heterogeneous Metal Catalyst2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kenji、Shindo Mitsuru、Yoshida Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      巻: 79 ページ: 755~765

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.79.755

    • 査読あり
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いた炭酸プロパルギルエステルとトシル置換2-アミノベンジルアミンの連続的環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      吉田昌裕、大久保沙耶、森俊也、廣兼司、松本健司
    • 学会等名
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] パラジウム触媒を用いた炭酸プロパルギルエステルの連続的環化反応による1,4-ベンゾジアゼピン骨格の構築2021

    • 著者名/発表者名
      大久保沙耶、森俊也、廣兼司、松本健司、吉田昌裕
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [図書] 現場で役に立つ! 臨床医薬品化学2021

    • 著者名/発表者名
      臨床医薬品化学研究会
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      978-4-7598-2054-6

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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