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2022 年度 実施状況報告書

オキシムの特性を基盤とした遷移金属触媒を用いた多様化への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K15233
研究機関公益財団法人乙卯研究所

研究代表者

田中 耕作三世  公益財団法人乙卯研究所, その他部局等, 研究員(移行) (10845639)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードオキシム / 極性転換 / パラジウム / 銅 / 炭素選択的カップリング反応 / 窒素選択的カップリング反応
研究実績の概要

本研究は『オキシムの特性を基盤とした遷移金属触媒を用いた多様化への展開』に取り組み、オキシムが潜在的に有する極性転換によるオキシム炭素の求核的性質と遷移金属の反応性を用いて、オキシム炭素を選択的に変換する試みである。ケトキシムは合成化学的及び創薬化学的にユビキタスな構造として見られる有用性の高い官能基である。また、ケトキシムはケトンの等価体であり、ケトキシムの効率的な合成法の確立は、汎用性の高い官能基であるケトンの合成法にも通じることから、様々な面で意義深い。本年度は、Pd (0) を用いたハロゲン化アリールとのカップリング反応について取り組んだ。
Pd (0) を用いたハロゲン化アリールとのカップリング反応において、詳細な機構解析を行い反応機構を明らかにした。またこれに伴い不安定なβラクタム環を有する基質においても実施可能であることを示した。
昨年度見出したオキシムの窒素選択的なアリール化反応の収率改善に取り組み、反応の進行に蛍光灯の照射が必要であることを見出した。また超原子価ヨウ素試薬にダミーリンガンドとして1,3,5-トリメトキシフェニル基を導入すると反応時間の短縮と収率の改善が可能となった。
またオキシム窒素選択的なカップリング反応開発の際に生成するイソオキサゾリジン環のN-O結合が開裂し、酸素が窒素上に置換するフェニル基に転位した副生物が得られてきた。これも条件の最適化により、イソオキサゾリジン環を特定の処理を施すことで高収率で得られることを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初想定していたオキシム炭素選択的カップリング反応の他にオキシム窒素選択的なカップリング反応も実施できたから。またこの検討の際に新たな転位反応を見出したため。

今後の研究の推進方策

新たに見出した転位反応の生成物は医薬品の部分構造としてみられる化合物であるため、活性の測定などを実施したい。また引き続きPd (II) を用いたボロン酸エステルとの酸化的カップリング反応の検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

今年度は所属していた昭和薬科大学から乙卯研究所へと転出した。セットアップで時間がかかったため、実験に取り組み時間に限りがあったため、次年度使用額が生じた。セットアップは完了したため、次年度使用額は次年度の試薬購入に当て、実験に取り組みたい。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Synthesis of <i>N</i>‐Aryl Isoxazolidines by Photo‐Promoted <i>N</i>‐Selective Arylation of Oximes and Cyclization Using Hypervalent Iodine Reagents and Copper Catalyst2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kosaku, III、Yoshida Mayumi、Yamamoto Ayaka、Hashimoto Yoshimitsu、Morita Nobuyoshi、Tamura Osamu
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis &amp; Catalysis

      巻: 365 ページ: 1419~1424

    • DOI

      10.1002/adsc.202300110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Directing-Group-Free Palladium-Catalyzed C?H Arylation of Aldoxime Using Oxime’s Umpolung Properties2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Kosaku, III、Hashimoto Yoshimitsu、Morita Nobuyoshi、Tamura Osamu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 ページ: 8954~8958

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c03387

    • 査読あり
  • [学会発表] N-アリールイソオキサゾリジンのN-O結合転位反応を活用した1,5-ベンゾオキサゼピン誘導体の合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      田中耕作三世、西館素子、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] オキシムの極性転換能を活かしたパラジウム触媒によるアルドキシムのC-Hアリール化反応2023

    • 著者名/発表者名
      田中耕作三世、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • 学会等名
      第21回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [学会発表] オキシム窒素の直接的アリール化によるニトロン形成及び付加環化反応への展開2022

    • 著者名/発表者名
      田中耕作三世、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム

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公開日: 2023-12-25  

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