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2012 年度 実績報告書

アザメタラサイクルの創製を基盤とする含窒素へテロ環化合物の合成

研究課題

研究課題/領域番号 23685019
研究機関京都大学

研究代表者

三浦 智也  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10378804)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード有機化学 / 合成化学
研究概要

トリアゾールの環鎖互変異性によりわずかに生じるα-ジアゾイミンを起点とした遷移金属カルベン種の生成とそれを利用した触媒反応を,筆者らのグループとFokin(米国)らのグループが,最近,それぞれ独立して見出し,トリアゾールが反応基質として高い潜在性をもつことが示された。この研究の過程で,1位に4-トリアゾリル基が置換したアルコールを基質として用いると,α-イミノロジウムカルベン中間体を経由して,分子内で1,2-ヒドリド転位が進行し,エナミノン誘導体が得られることを見出した。さらに,1位に4-トリアゾリル基が置換した環状アルコールを用いると,1,2-アルキル転位による環拡大反応が進行した。例えば、銅触媒の存在下で,ブタ-3-イン-2-オールとトシルアジドから容易に合成可能な1-(1-トシル-1,2,3-トリアゾリール-4-イル)エタノールにRh2(OCOC7H15)4錯体を加え,マイクロ波照射下で140度に加熱すると,(Z)-4-(トシルアミノ)ブタ-3-エン-2-オンが収率94%で得られた。また本反応はワンポット反応に展開でき,末端アルキンから始めて,途中のトリアゾールを単離することなく,エナミノン誘導体へと変換できた。

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

含窒素ヘテロ環化合物の新しい合成手法の開発を目指し、反応活性種となるアザメタラサイクルの創出に焦点をあて、以下の三つの柱からなる研究課題を中心に本研究を推進してきた。
1.イソシアナートを窒素源とする完全分子間不斉[2+2+2]付加環化反応
2.トリアゾールの脱窒素過程を経る[5+2+2]型付加環化反応(ポストクリックケミストリー)
3.不活性結合活性化を経るアザメタラサイクルの創製と高選択的環化反応
1番目の研究課題の成果は、既に論文とし、2番目の研究は、現在、論文を投稿中である。3番目の研究課題は、申請時に比べ、既報の例が増えてきてしまい、オリジナリティーにやや難が生じてきたため、2番目の研究課題を今後さらに深めていく。

今後の研究の推進方策

平成23年度から続くこの若手研究の研究過程で見出された、トリアゾールの脱窒素過程を経る分子変換反応(研究目的の2番目)は、入手容易な末端アルキンを出発原料に用い、簡便かつクリーンに含窒素へテロ環化合物を合成する方法として、国内外から注目を集めている。そこで、今後はこの研究に焦点を絞り進めていく。
1.トリアゾールの脱窒素過程により生成するα-イミノニッケルカルベノイド種とアレンとの分子間[3+2]付加環化を鍵過程とするイソピロールの合成とイソピロールからピロールへの効率的な分子変換反応の開発
2.トリアゾールの脱窒素過程により生成するα-イミノロジウムカルベン種と芳香環との分子内[3+2]付加環化を鍵過程とする三環性ジヒドロインドールの合成
3.トリアゾールの脱窒素過程により生成するα-イミノロジウムカルベン種と不飽和アルデヒドとの分子間付加反応を鍵過程とするジヒドロピロールの合成と抗炎症剤「Ketorolac」の迅速不斉合成
4.トリアゾールの脱窒素過程により生成するα-イミノロジウムカルベン種とプロパルギルアルコールとの分子間付加反応を鍵過程とするジヒドロピロールの合成

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] One-Pot Procedure for the Introduction of Three Different Bonds onto Terminal Alkynes through N-Sulfonyl-1,2,3-Triazole Intermediates2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Miura
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52 ページ: 3883-3886

    • DOI

      DOI: 10.1002/anie.201209603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nickel-Catalyzed [2+2+2] Cycloaddition Reaction of Isocyanates with 1,3-Dienes2013

    • 著者名/発表者名
      Masao Morimoto
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 42 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of (1H)-Isochromen-1-imines by Nickel-catalyzed Reaction of 2-Iodobenzamides with Alkynes2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Miura
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 41 ページ: 798-800

    • DOI

      DOI: 10.1246/cl.2012.798

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Enaminones by Rhodium-Catalyzed Denitrogenative Rearrangement of 1-(N-Sulfonyl-1,2,3-triazole-4-yl)alkanols2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Miura
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 ページ: 17440-17443

    • DOI

      DOI: 10.1021/ja308285r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Amination of Silyl Ketene Acetals with N-Chloroamines2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Miura
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 14 ページ: 5214-5217

    • DOI

      DOI: 10.1021/ol302331k

    • 査読あり
  • [学会発表] α-イミノロジウムカルベン種と芳香環との分子内[3+2]付加環化を鍵過程とする三環性ジヒドロインドールの簡便な合成法2013

    • 著者名/発表者名
      船越雄太
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学 滋賀県
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] New Transformations of Triazole Derivatives Catalyzed by Rhodium and Nickel2012

    • 著者名/発表者名
      三浦 智也
    • 学会等名
      第29回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター 静岡県
    • 年月日
      20120905-20120906
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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