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2015 年度 実施状況報告書

シリルアセタールの選択的な活性化を引き金とするカスケード反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26460015
研究機関東京薬科大学

研究代表者

矢内 光  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (10408685)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード有機化学 / シリルアセタール / 多環式芳香族炭化水素 / ブレンステッド酸
研究実績の概要

シリルアセタールは、通常のジアルキルアセタールとは異なった方法で脱保護できる。研究代表者は、これまでに環状構造を有するシリルアセタールの効率的な合成手法を確立し、フッ化物イオン処理を経るシリルアセタールの活性化法を報告した。本研究では、更なる展開として種々のラクトンから合成した環状シリルアセタール(シリルラクトールエーテル)のフッ化物イオン処理を引き金とするカスケード反応を開発し、従来法では合成が難しかった多置換芳香族化合物の選択的な合成法の開発を目指している。
本年度は、前年度の研究成果を踏まえ、4-アルキニルイソクマリンから対応するシリルアセタールの合成を進め、フッ化物イオン処理によるカスケード反応を完成させた。本手法を活用すると入手容易な4-アルキニルクマリンから2段階で1,2,3,4-四置換ナフタレンが得られた。多置換ナフタレンの合成では、目的としない構造異性体の副生や分離が難しく、また反応そのものが上手く進行しないケースがしばしば報告されている。一方、研究代表者の方法では一種類の生成物のみが特異的に得られ、かつ、4つの置換基は化学的にまったく異なったものであった。そのため、得られた1,2,3,4-四置換ナフタレンを用いて、更なる環形成を行うことも可能であった。実際、3つ、ないし、4つの炭素環が縮環した多環式芳香族炭化水素を、続く閉環反応によって得ることができた。
こうした検討の途上、偶然にも4位にエンイン構造を組み込んだイソクマリンから得たシリルアセタールをフッ化物イオンで処理すると、1,2,3,4-四置換ナフタレン生成反応の中間体から更なる電子環状閉環反応が進行することを見いだした。この際の生成物は、3つの炭素間が屈曲した形で接合された置換フェナントレンであり、この際も唯一つの構造異性体が得られた。

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

当初、提案した基本的なカスケード反応の全てを実現することが出来ており、現在、それらの成果をまとめ、公表できる段階にある(一部の成果については学会発表を行い、学術論文の執筆もかほぼ完了)。開発された個々の反応性は、いずれも位置選択的に目的とする多環式芳香族炭化水素を合成する手法として有用であるが、最終年度に向けて、生物活性の期待される分子の合成への応用を視野に入れた検討を進めている。以上のことから、本研究は順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

これまでの研究成果を踏まえ、最終年度は開発された新反応の実用性を検討すべく、生物活性の期待される天然有機化合物の合成を検討する。また、多環式芳香族炭化水素は様々な分野での応用が期待されるが、その選択的な合成は難しいとされている。本研究で得られた反応や生成物を駆使することで、目的とする芳香族炭化水素を選択的に合成する方法の開発を目指す。具体的には、開発したナフタレンやフェナントレンの合成法と、続く分子内反応によって高次の多環式芳香族炭化水素システムを簡便かつ選択的に構築する手法を検討していく。さらに、本研究で開発された個々の反応を不斉反応へと展開すべく、キラルなフッ化アンモニウムを用いた軸不斉ビアリールの合成を検討する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Chemoselective Two-directional Reaction of Bi-functionalized Substrates: Formal Ketal-selective Mukaiyama Aldol Type Reaction2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Yanai
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 26 ページ: 2457-2461

    • DOI

      10.1055/s-0035-1560478

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 溶媒効果に基づくMukaiyamaアルドール型反応の化学選択性のスイッチング2016

    • 著者名/発表者名
      矢内 光
    • 学会等名
      日本薬学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-29 – 2016-03-29
  • [学会発表] Chemoselective Two-directional Reaction Induced by Acidic Zwitterions Bearing Highly Stabilized Carbanion Moiety2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Yanai
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 新しい有機酸触媒の開発:有機フッ素化学からのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      矢内 光
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会 第8回 シンポジウム
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-02
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.ps.toyaku.ac.jp/wp/Org_Synth/

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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