有機硫黄化合物をテンプレートとするアリールアルカン類の効率的合成法の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26810056
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 南保 正和 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任助教 (10705528)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: アリールアルカン / 炭素-スルホニル結合活性化 / パラジウム触媒 / 有機硫黄化合物 / C-H官能基化 / アゾール / 逐次的自在合成

研究実績の概要

本研究では生物活性化合物に頻繁にみられる多置換アリールアルカン化合物群の効率的な合成手法の確立を目的とし、硫黄化合物をテンプレートとした逐次的アリール化反応の開発を目指すものである。これまでにスルホニル基上に電子求引基を導入すると炭素-スルホニル結合がより温和な条件で活性化されることを見出し、Pd触媒存在下、有機ホウ素化合物とのクロスカップリング反応の開発に成功した。本反応は1つのメチルスルホン誘導体から、ジアリールメタン、トリアリールメタン類を入手容易な原料を用いて最短工程で得ることができる唯一の方法である。本手法を駆使することで、甲状腺ホルモンのβ受容体選択的なアナログ(GC-24)の短工程合成やケミカルスクリーニングによる植物細胞の新規分裂阻害剤の発見に至っている。最終年度は本研究で開発したテンプレート分子のさらなる可能性を見出すことに主眼を置き、これまでの有機ホウ素化合物に代わり酸性の高い炭素-水素結合を有するアゾール類を用いて反応を検討した。その結果、Pd触媒存在下、アリールメチルスルホン誘導体とオキサゾール類とのクロスカップリング反応が進行し、オキサゾールを有するアリールメタン類が得られることを見出した。様々な置換基を有するスルホン、オキサゾールに適用が可能であり、様々な非対称アリールメタン類が容易に合成できることが明らかとなった。現在オキサゾール骨格を含む生物活性化合物は極めて多いことからも、本反応を利用した新規生物活性探索研究が可能であると期待される。

研究成果

• [国際共同研究] クイーンズ大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: クイーンズ大学
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] Development of Versatile Sulfone Electrophiles for Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reactions (2017)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Nambo, Eric C. Keske, Jason P. G. Rygus, Jacky, C.-H. Yim, Cathleen M. Crudden
  • 雑誌名: ACS Catalysis 巻: 7 ページ: 1108-1112
  • DOI: 10.1021/acscatal.6b03434
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 2. Combination of synthetic chemistry and live-cell imaging identified a rapid cell division inhibitor in tobacco and Arabidopsis thaliana (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Nambo, Daisuke Kurihara, Tomomi Yamada, Taeko Nishiwaki-Ohkawa, Naoya Kadofusa, Yusuke Kimata, Keiko, Kuwata, Masaaki Umeda, Minako Ueda
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 57 ページ: 2255-2268
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw140
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3. Arylative Desulfonation of Diarylmethyl Phenyl Sulfones with Arenes Catalyzed by Scandium Triflate (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Nambo, Zachary T. Ariki, Daniel Canseco-Gonzalez, D. Dawson Beattie, Cathleen M. Crudden
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 18 ページ: 2339-2342
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.6b00744
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Water-soluble N-heterocyclic carbene protected gold nanoparticles for biological applications (2017)
  • 著者名/発表者名: Kirsi Salorinne, Renee Man, Henry Li, Masayasu Taki, Masakazu Nambo, Cathleen M. Crudden
  • 学会等名: 第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-17
• [学会発表] Enhanced stability: Synthesis and characterizations of N-heterocyclic carbene-stabilized gold nanoparticles (2017)
  • 著者名/発表者名: Renee Man, Henry Li, Masakazu Nambo, Cathleen M. Crudden
  • 学会等名: 第97春季年会
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-17
• [学会発表] Pd-Catalyzed Sequential Arylation of Methyl Sulfone Derivatives toward Straightforward Synthesis of Multiply-arylated Methanes (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Nambo, Jacky C.-H. Yim, Cathleen M. Crudden
  • 学会等名: 第63回有機金属化学討論会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2016-09-16 – 2016-09-16
• [学会発表] Pd-Catalyzed Sequential Arylation of Methyl Sulfone Derivatives toward Straightforward Synthesis of Multiply-arylated Methanes (2016)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Nambo, Eric, C. Keske, Jason, P. G. Ryugus, Jacky C.-H. Yim, Cathleen M. Crudden
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Stereochemistry
  • 発表場所: Salve Regina University, U.S.
  • 年月日: 2016-07-27 – 2016-07-28
  • 国際学会
• [備考] 植物の細胞分裂を急速に止める新規化合物の発見
  • URL: http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/research/2016/11/PCP-Cell-Cycle.php
• [備考] THREE RINGS STOP CELL DIVISION IN PLANTS
  • URL: http://www.globalplantcouncil.org/news-and-events/latest-news/three-rings-stop-cell-division-in-plants-development-of-a-triarylmethane-compound-for-possible-control-of-plant-growth
• [備考] 植物の細胞分裂を急速に止める新規化合物の発見
  • URL: https://research-er.jp/articles/view/52160
• [備考] Triarylmethane for control of plant growth
  • URL: https://phys.org/news/2016-11-triarylmethane-compound-growth.html
• [備考] Three rings stop cell division in plants
  • URL: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161125084223.htm