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2014 年度 実施状況報告書

炭素-水素結合の直截的変換を基盤とする精密合成手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26410112
研究機関東京工業大学

研究代表者

秦 猛志  東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (40419271)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードC-H結合活性化 / 遷移金属触媒 / ロジウム / パラジウム / 鉄 / イットリウム / Si-H結合活性化
研究実績の概要

筆者らは,種々の遷移金属触媒によるC-HまたはSi-H結合の直截的変換反応を見出し,既に報告している (J. Am. Chem. Soc. (2009年),Angew. Chem. Int. Ed. (2010年), Angew. Chem. Int. Ed. (2012年), Adv. Synth. Catal. (2012年)).そこで,本研究では,上述の反応の更なる適用性の拡大を狙い,Rh, Pd, Fe, およびY触媒のC-HまたはSi-H結合活性化反応およびその応用展開を検討することとした.特に,平成26年度は、以下の3項目に関して研究を推進し,それぞれの項目で成果を得ることができた.1) Rh触媒による4置換ジヒドロピランの立体選択的な合成手法を利用して,抗生物質 (+)-メデルマイシンおよび(+)-アクアヤマイシン合成への応用展開を検討し,それぞれの形式的全合成を達成した.2) ベンジルアミン誘導体のハロアセチレンへの選択的求核付加とPd触媒のC-H結合活性化により,ジヒドロイソキノリンを簡便に得ることができた. 3) Y試薬の代替として,ベンジルグリニャール試薬およびベンジル亜鉛試薬のピリジン4位への選択的付加反応を見出すことができ,種々の置換ピリジン誘導体合成が可能になった.

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

平成26年度の研究の成果として,以下の結果が得られた.1) 抗生物質 (+)-メデルマイシンおよび(+)-アクアヤマイシン合成は,入手容易なD-乳酸メチルから誘導したスルホニル置換ベンジルエーテルとRh2(tfa)4触媒 (tfa = CF3CO2-) によって得られた光学活性4置換ジヒドロピランを利用して,それぞれの合成既知中間体を得ることができ,形式的全合成を達成した(日本化学会第95春季年会にて口頭発表済み).2) スルホニル置換ベンジルアミンに対して,ブロモアセチレンを作用させると,位置および立体選択的付加が進行し,立体化学の定まったブロモオレフィンを得ることができた.更に,このオレフィンに対し,Pd(OAc)2触媒を作用させると,C-H結合活性化反応により,ジヒドロイソキノリン誘導体を得ることができた.更に,得られたジヒドロイソキノリンを種々変換することにより,多様な含窒素ヘテロ環誘導体を得ることができた(学術論文Heterocyclesに掲載済み).3) ピリジンに対してベンジルグリニャール試薬を作用させると,ピリジン4位へ位置選択的に付加が進行することがわかった(学術論文Chem. Eur. J.に掲載済み).更に,ベンジル亜鉛試薬も同様に選択的付加反応するだけでなく,官能基共存型反応も可能になった(日本化学会第95春季年会にて口頭発表済み).

今後の研究の推進方策

平成27~28年度は,本研究の更なる飛躍を目指して,C-HまたはSi-H結合の直截的変換反応の開発および応用利用をより一層検討する.特に,一部予備的知見で見出している以下の知見を集中的に展開する.1) Rh触媒によるアルケニルエーテルからの含酸素ヘテロ環合成と不斉触媒化の更なる拡充をおこなう.2) Pd触媒のC-H結合活性化による含窒素ヘテロ環および三環性含窒素ヘテロ環の適用性拡大を検討する.更に,ダブル求核付加/C-H結合活性化により,有機電界効果トランジスタ (FET) の合成を検討する.3) キラルFe触媒により,光学活性過酸化物の合成法の開発をおこなう.得られた過酸化物を不斉酸化剤や不斉ビルディングブロックとして利用し,天然有機化合物合成への展開をおこなう.4) YCl3/MeLi触媒存在下,シランとビスビニルグリニャール試薬から,シロール骨格を有する新規なπ共役分子合成をおこなう.

次年度使用額が生じた理由

昨年10月に他の大型予算(科学技術振興機構 戦略的研究推進事業 さきがけ)の獲得により、使用しない分が生じたため。

次年度使用額の使用計画

研究の加速化のために、主に試薬代および小型備品購入に使用する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Alkylation of Pyridines at Their 4-Position with Stylenes plus an Yttrium Reagent or Benzyl Grignard Reagents2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Mizumori, Takeshi Hata, and Hirokazu Urabe
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 21 ページ: 422-426

    • DOI

      10.1002/chem.201404653

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile Preparation of 1,2-Dihydroisoquinolines from N-Benzylsulfonamides and Bromoacetylenes2015

    • 著者名/発表者名
      Masahito Yamagishi, Azusa Ishii, Takeshi Hata, and Hirokazu Urabe
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 90 ページ: 847-856

    • DOI

      10.3987/COM-14-S(K)72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium-catalyzed Intramolecular Hydroarylation of 1-Halo-1-alkynes. Regioselective Synthesis of Semihydrogenated Aromatic Heterocycles2014

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Murase, Kosuke Senda, Masato Senoo, Takeshi Hata, and Hirokazu Urabe
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 20 ページ: 317-322

    • DOI

      10.1002/chem.201303008

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Iron-catalyzed 1,6-Selective Addition of Aryl Grignard Reagent to 2,4-Alkadienoates: tert-Butyl (Z)-5-Phenyl-3-hexenoate2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hata, Hideyuki Gotoh, Tomofumi Yokomizo, and Hirokazu Urabe
    • 雑誌名

      Organic Syntheses

      巻: 91 ページ: 307-321

    • DOI

      10.15227/orgsyn.091.0307

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄試薬による官能性炭素-炭素多重結合の制御を利用する新規合成手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      秦 猛志
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 72 ページ: 972-982

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] ハロアルキンへのテトラゾール類の求核付加反応とその利用2015

    • 著者名/発表者名
      山岸優仁・小柳徹弥・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:1G3-03)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ハロアルキンへの2-アミノアルカノールのダブル付加を経るジヒドロオキサジン類の簡便合成2015

    • 著者名/発表者名
      山岸優仁・篠原裕樹・重田雅之・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:1E2-49)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ジアミンのハロアルキンへのダブル付加と空気酸化を経るアセチレン結合のワンポット切断反応2015

    • 著者名/発表者名
      山岸優仁・篠原裕樹・重田雅之・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:1E2-50)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Rh触媒C-H結合活性化反応を利用した光学活性アクアヤマイシンの形式的全合成2015

    • 著者名/発表者名
      秦 猛志・勝見圭一朗・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:1J2-49)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] カルボン酸アミドのハロアルキンへの求核付加反応とその利用2015

    • 著者名/発表者名
      石井 梓・山岸優仁・小坂恭平・重田雅之・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:2E2-02)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ハロアルキンへのN-(シクロプロピルメチル)トリフルアミドの求核付加を利用するgem‒エタノピロリジン類の合成2015

    • 著者名/発表者名
      小川 晋・坂口恵理子・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:2E2-58)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ピリジン4位へのベンジル亜鉛試薬の位置選択的付加反応2015

    • 著者名/発表者名
      水森智也・三井崇裕・宮仲健人・重田雅之・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(口頭発表:4E5-18)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] スチレンとイットリウム試薬またはベンジルグリニャール試薬によるピリジンの4位選択的置換反応2014

    • 著者名/発表者名
      水森智也・宮仲健人・三井崇裕・秦 猛志・占部弘和
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会(口頭発表:O3-06)
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
  • [備考]

    • URL

      http://www.urabe-lab.bio.titech.ac.jp/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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