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2014 年度 実績報告書

触媒的骨格転位を活用する結合活性化法の開発

公募研究

研究領域直截的物質変換をめざした分子活性化法の開発
研究課題/領域番号 25105704
研究機関東北大学

研究代表者

中村 達  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00333899)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード触媒反応 / ヘテロ環 / 転位反応 / 効率的合成 / 環境調和型分子変換
研究実績の概要

π酸性金属触媒による骨格転位反応は、他の手法では調製困難な反応性中間体を温和な条件下効率的に発生させる手法として汎用されている。この準安定中間体に対して金属触媒が再度作用すれば、安定分子で見られない「隠された結合活性化素過程」が見いだされると期待できる。当研究室では、O-プロパルギルオキシムの触媒的2,3-転位反応により過渡的に生じるN-アレニルニトロン中間体が多様な反応性を示すことを見出してきた。今回我々はこの鍵中間体の新たな反応性の開拓と合成的有用性の実証を進めるとともに、新たな触媒的活性化法の適応と類縁基質の反応性探求を実施した。(1)電子豊富な芳香族置換基を持つO-プロパルギルオキシムと電子不足オレフィンとの銅触媒反応により、C-O、N-O、および2つのC-H結合の開裂を伴ってアミドジエン誘導体が高収率で生成することを見出した。この反応はN-アレニルニトロン中間体への2,3-転位後、オキシム由来置換基からの電子供与によりニトロンC=N結合が回転しオキサジリジン中間体を形成する。更にこの電子供与置換基が促進する1,2-水素移動によりN-アレニルアミド中間体が生じ、これより銅触媒によって生成物に異性化したと考えられる。(2)O-プロパルギルオキシムの類縁体であるN-プロパルギルオキシアミンの反応性を検討した結果、形式的2,3-転位反応が進行しα、β-不飽和ケトニトロンが高収率で生成することを見出した(式4)。反応機構解析により、本反応は銅触媒によるヒドロアミノ化反応と生じたイソキサゾリン中間体の熱的開環を経由することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Cu-Catalyzed Skeletal Rearrangement of O-Propargylic Electron-Rich-Arylaldoximes into Amidodienes2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, I.; Ishida, Y.; Terada, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 ページ: 2562-2565

    • DOI

      10.1021/ol5009608

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of Eight-Membered Nitrogen-Heterocycles from O-Propargylic Oximes via Rh-Catalyzed Cascade Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, I.; Sato, Y.; Takeda, K.; Terada, M.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 ページ: 10214-10219

    • DOI

      10.1002/chem.201403637

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Synthesis of N-Alkylated a,b-Unsaturated Ketonitrones via Cu-Catalyzed Rearrangement2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, I.; Onuma, T.; Kanazawa, R.; Nishigai, Y.; Terada, M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 ページ: 4198-4200

    • DOI

      10.1021/ol501889g

    • 査読あり
  • [学会発表] Catalytic Transformations of O-Propargylic Oximes2015

    • 著者名/発表者名
      Itaru Nakamura
    • 学会等名
      Asian International Symposium; Organic Chemistry / Green Sustainable Chemistry, 95th annual meeting, CSJ
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Skeletal Rearrangement of O-Propargylic Oximes via C=N Bond Cleavage2014

    • 著者名/発表者名
      Itaru Nakamura
    • 学会等名
      5th Symposium for Young Chemists on Molecular Activation
    • 発表場所
      阿蘇
    • 年月日
      2014-12-19 – 2014-12-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Transformations of O-Propargylic Oximes2014

    • 著者名/発表者名
      Itaru Nakamura
    • 学会等名
      the 8th Singapore International Chemistry Conference (SICC-8)
    • 発表場所
      シンガポール、シンガポール
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Cu-Catalyzed Skeletal Rearrangement of O-Propargylic Electron-Rich Arylaldoximes to Amidodienes2014

    • 著者名/発表者名
      Itaru Nakamura, Yasuhiro Ishida, and Masahiro Terada
    • 学会等名
      the XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 招待講演
  • [学会発表] O-プロパルギルオキシムの触媒的骨格転位反応2014

    • 著者名/発表者名
      中村 達
    • 学会等名
      第49回天然物化学談話会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 触媒的骨格転位を鍵とする新しいヘテロ環構築反応2014

    • 著者名/発表者名
      中村 達
    • 学会等名
      有機合成化学協会九州山口支部有機合成化学講演会-合成有機化学のフロンティア-
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-06
    • 招待講演
  • [学会発表] O-プロパルギルオキシムの触媒的骨格転位反応2014

    • 著者名/発表者名
      中村達
    • 学会等名
      慶応義塾大学理工学部応用化学科
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-30
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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