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2013 年度 実績報告書

アレンを基盤とする環化反応の新展開:不活性結合の新規活性化法の開発

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 25105717
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関金沢大学

研究代表者

向 智里  金沢大学, 薬学系, 教授 (70143914)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード合成化学 / アレン / 環化付加反応 / シクロアルカン / ニトリル
研究概要

1) アレニルシクロプロパンとアルケンとの分子内環化異性化反応の機構解明
アレン末端に3員環を導入したアレニルシクロプロパンとアルケンとの反応では、連続する3つの相対立体配置が完全に制御されたbicyclo[4.3.0]誘導体が得られる新規な反応の開発に成功している。しかしながら、反応機構については明らかではなかったため、今年度は重水素を各反応部位に導入した重水素化実験を行なった。その結果、基質から多段階機構を経る複雑な反応が進行していることを見出した。また興味深いことに、二重結合の置換様式に関わらず同一の生成物が高立体選択的に得られた。重水素化実験の結果、二重結合の置換様式によって異なる機構を経ていることも明らかにした。
2) ベンゼン環のテンプレート効果が無いアレン-ニトリル体を用いた分子内Pauson-Khand型反応(PKTR)の開発
側鎖をベンゼン環で固定したアレン-ニトリル体をRh(I)触媒と処理すると、分子内Pauson-Khand型反応(PKTR) が進行して、ベンツオキシインドール誘導体が効率よく得られた。 これは不活性なニトリルをPKTR に利用した最初の例である。今年度は、ベンゼン環のテンプレート効果が無い基質においてもどの程度反応が進行するかを検討した。その結果、ニトリルのα位にスルホニル基やニトリル基、ピバロイル基等の電子求引性基を有する基質において反応が進行し、そのような置換基がない場合には環化体が得られないことを明らかにした。この結果より、ニトリルのケテンイミンへの異性化を促しているものと考えられ、ケテンイミンへの異性化がPauson-Khand反応の進行に必要であることが強く示唆される。

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

当初研究計画とは異なるが、目的3課題の内、2課題(1, アレニルシクロプロパンとアルケンとの分子内環化異性化反応, 2, ベンゼン環のテンプレート効果が無いアレン-ニトリル体を用いた分子内Pauson-Khand型反応(PKTR)の開発)を既に完遂したため。

今後の研究の推進方策

上記のように既に目的3課題の内、2課題の初期目標を達成した。今後、残る1課題のアルキン-アレニルシクロヘプタンを用いた分子内[9+2]環化付加反応, アルキン-アレニルシクロヘキサンを用いた分子内[8+2]環化付加反応について検討していく。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] [2+2+1] Cyclization of allenes2014

    • 著者名/発表者名
      Kitagaki, S.; Inagaki, F.; Mukai, C.
    • 雑誌名

      Chem. Soc. Rev.

      巻: 43 ページ: 2956-2978

    • DOI

      10.1039/C3CS60382B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rh(I)-Catalyzed Intramolecular Carbonylative [2+2+1] Cycloaddition Reaction: Preparation of Bicyclo[5.4.0]decadienones with Substituted Cyclopentenone Frameworks2014

    • 著者名/発表者名
      Mukai, C.; Takahashi, Y.; Ogawa, K.; Hayashi, Y.; Inagaki, F.
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull.

      巻: 62 ページ: 84-87

    • DOI

      10.1248/cpb.c13-00711

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization and Functionality of Immidazolium Ionic Liquids Modified Magnetic Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, N. Tang, F. Inagaki, C. Mukai, K. Hayakawa
    • 雑誌名

      Journal of Chemistry

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1155/2013/861021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhodium(I)-Catalyzed Cycloisomerization of Alkene-Substituted Allenylcyclopropanes: Stereoselective Formation of Bicyclo[4.3.0]nonadienes2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sugikubo, F. Omachi, Y. Miyanaga, F. Inagaki, C. Matsumoto, C. Mukai
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 11369-11372

    • DOI

      10.1002/anie.201305958

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Progress in Carbonylative [2+2+1] Cycloaddition: Utilization of a Nitrile Group as the π Component2013

    • 著者名/発表者名
      T. Iwata, F. Inagaki, C. Mukai
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 11138-11142

    • DOI

      10.1002/anie.201305729

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclopropanes in Nicholas reaction: formation of spiroketals with a five-membered and a seven- of eight-membered ring2013

    • 著者名/発表者名
      C. Mukai, T. Kojima, T. Kawamura, F. Inagaki
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 7659-7669

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.05.056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histidine Augments the Suppression of Hepatic Glucose Production by Central Insuline Action2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kimura, Y. Nakamura, Y. Inada, M. Matsumoto, Y. Kido, S. Asahara, T. Matsuda, H. Watanabe, A. Maeda, F. Inagaki, C. Mukai, K. Takeda, S. Akira, T. Ota, H. Nakabayashi, S. Kaneko, M. Kasuga, H. Inoue
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 62 ページ: 2266-2277

    • DOI

      10.2337/db12-1701

    • 査読あり
  • [学会発表] Rh(I)触媒を用いるアルキン-アレン-アルケン体の分子内[2+2+2]環化付加反応2014

    • 著者名/発表者名
      太田有羽, 横川有花, 安田茂雄, 向 智里
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] アルキンのアリール化を伴うベンジルアレン-アルキンの環化異性化反応2014

    • 著者名/発表者名
      向 智里, 河口康晃, 金子 晃, 大浦裕貴, 安田茂雄
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Z型配位子を有するカチオン性金錯体の開発2014

    • 著者名/発表者名
      稲垣冬彦, 松本千明, 岡田泰彦, 丸山直哉, 向 智里
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] [2.2]パラシクロファンを基本骨格とする面不斉ビスチオウレアの合成と各種酸触媒反応への適用2014

    • 著者名/発表者名
      北垣伸治, 安藤美沙紀,上田崇宏,向 智里
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Construction of Diverse Ring Systems Based on RhI-Catalyzed Allene-Multi Bond Cycloaddition2014

    • 著者名/発表者名
      C. Mukai
    • 学会等名
      The 3rd Frontiers in Medicinal Chemistry
    • 発表場所
      Seoul National University, Korea
    • 年月日
      20140127-20140128
    • 招待講演
  • [学会発表] Rh(I)触媒を用いたアレニン体とアルキンの[2+2+2]環化付加反応2013

    • 著者名/発表者名
      梶田幹人, 横川有花, 安田茂雄, 向 智里
    • 学会等名
      第39回反応と合成の進歩シンポジウム-ライフサイエンスを志向した理論、反応および合成-
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      20131105-20131106
  • [学会発表] (+)-Kopsihainanine A の全合成2013

    • 著者名/発表者名
      水谷仁弥, 安田茂雄, 向 智里
    • 学会等名
      第43回複素環化学討論会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      20131017-20131019
  • [学会発表] A New Progress in Carbonylative [2+2+1] Cycloaddition: First Utilization of Nitrile Group as π-component2013

    • 著者名/発表者名
      T. Iwata, F. Inagaki, C. Mukai
    • 学会等名
      10th International Symposium on Carbanion Chemistry
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      20130923-20130926
  • [学会発表] Total syntheses of (±)-fawcettimine, (±)-fawcettidine, (±)-lycoflexine and (±)-lycoposerramine-Q2013

    • 著者名/発表者名
      N. Itoh, Y. Hayashi, T. Iwata, H. Sugihara, F. Inagaki, C. Mukai
    • 学会等名
      14th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      Wien, Austria
    • 年月日
      20130625-20130628
  • [学会発表] Csp3-Csp3 and Csp3-H bond activation of 1,1-disubstituted cyclopentane2013

    • 著者名/発表者名
      C. Mukai, Y. Ohta, Y. Oura, Y. Kawaguchi, F. Inagaki
    • 学会等名
      14th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      Wien, Austria
    • 年月日
      20130625-20130628
  • [学会発表] Scytonemin炭素類縁体の合成

    • 著者名/発表者名
      向 智里,有馬克也,平田修一
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第125回例会
    • 発表場所
      北陸大学(金沢)
  • [学会発表] ロジウム触媒を用いたアレニルシクロプロパン‐アルケンの立体選択的環化付加反応の反応機構の解明

    • 著者名/発表者名
      杉窪克哉,大町蕗子,宮永雄紀,稲垣冬彦,松本千明, 向 智里
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第125回例会
    • 発表場所
      北陸大学(金沢)
  • [学会発表] アレンを用いたロジウム(I)触媒新規環化反応の開発

    • 著者名/発表者名
      稲垣 冬彦
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部 第1回薬学の有機化学を考える会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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