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2009 年度 実績報告書

アルキンの求核的シアノ化反応の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 21590003
研究機関千葉大学

研究代表者

荒井 秀  千葉大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (20285224)

キーワードアルキン / シアノ化 / パラジウム / 触媒 / 酸素
研究概要

末端アルキンをPd(II)、TMSCNと酸素ガスで処理すると1,2-ジンアノ化が円滑に進行する事を見いだした。この前例のない分子変換プロセスには従来まで知られていなかったアルキンへのCN基の付加反応が含まれる。詳細な実験から、求電子的に活性化さたアルキンにシアノ基が末端炭素からシン付加する機構とマルコフニコフ則にしたがい内部炭素ヘアンチ付加する機構を提唱するに至った。いずれも前例のない素反応でありシアノパラデーションと命名した。
筆者らが見いだしたシアノパラデーションの応用展開を精力的に行った。共役エンインを基質に用いると位置選択的にアルキン末端sp炭素にシアノパラデーションが進行する事を見いだし、生じるパイアリル中間体を分子内のオレフィンでトラップする事で前例のない[4+2]環化付加反応へ展開した。本系では、一度に4つの炭素炭素結合が形成可能であり、多官能基化されたシクロヘキセン誘導体を収率よく与える。また生じる立体中心も高度に制御が可能であり、最高で5連続立体中心の完全制御が実現できた。反応機構の詳細な検討から、立体選択性の根源もほぼ解明でき、今後の新たな展開が期待できる。
エンインを基質に用いた場合、基質構造のわずかな違いで環化様式が大きく左右される事も見いだした。通常のエンインでは、5-exo環化が優先し3回の炭素炭素結合生成を経てジシアノ環化体を収率よく与える。一方、α置換のアクリルアミドでは6-endoが優先し4置換炭素を含むラクタム体を与えた。オキソパイアリル中間体を経るために、原料オレフィンの立体化学は生成物に反映されないことがわかった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Catalytic Dicyanative [4+2] Cycloaddition Triggered by Cyanopalladation of Conjugated Enynes Under Aerobic Conditions2010

    • 著者名/発表者名
      Arai, S, ; Koike, Y.; Hada, H ; Nishida, A.
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 132

      ページ: 4523-4524

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Dicyanative 5-exo-and 6-endo-Cyclization Triggered by Cyanop alladation of Alkynes2010

    • 著者名/発表者名
      Arai, S, ; Koike, Y.; Nishida, A.
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis and Catalysis 351

      ページ: 893-900

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic 1, 2-Dicyanation of Alkynes by Palladium (II) under Aerobic Conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Arai, S, ; Sato, T.; Nishida, A.
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis and Catalysis 350

      ページ: 1897-1904

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Cyanation of Carbon-Carbon Triple Bonds Under Aerobic Conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Arai, S, ; Sato, T.; Koike, Y.; Hayashi, M.; Nishida, A.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 48

      ページ: 4528-4531

    • 査読あり
  • [学会発表] アルキンの触媒的シアノ化と環化反応への応用2010

    • 著者名/発表者名
      小池由佳、羽由博彦、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] Palladium catalyzed cyanation of alkynes and its application2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Arai, Yuka Koike, Atsushi Nishida
    • 学会等名
      American Chemical Society 239^<th> National Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2010-03-25
  • [学会発表] パテジウム触媒-酸素系におけるシアノ基導入型環化反応2009

    • 著者名/発表者名
      小池由佳、羽由博彦、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      第39回複素環化学討論会
    • 発表場所
      千葉県柏市
    • 年月日
      2009-10-14
  • [学会発表] パテジウム触媒によるアルキンのシアノ化と環化反応への応用2009

    • 著者名/発表者名
      荒井秀、小池由佳、西田篤司
    • 学会等名
      第3回日本化学会関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] パラジウム触媒-酸素系におけるエンイン化合物のシアノ基導入型環化反応2009

    • 著者名/発表者名
      小池由佳、佐藤崇、林迪乃、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      第25回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      阿蘇
    • 年月日
      2009-05-28
  • [図書] 使える! 有機合成反応241実践ガイド 丸岡啓二他編集2010

    • 著者名/発表者名
      荒井秀、西田篤司
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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