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2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of reactions by means of novel activation of oximes

Research Project

Project/Area Number 17K08221
Research InstitutionShowa Pharmaceutical University

Principal Investigator

田村 修  昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (30257141)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsN-アシルニトロン / N-ボラノニトロン / 分子間付加環化反応 / 分子内付加環化反応 / negamycin / cononuridine / N,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾン / 逆電子要請Diels-Alder 反応
Outline of Annual Research Achievements

Ⅰ N-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発 PySCO2R* (R*= 不斉補助基)をカンファースルホニルクロリドより合成し、これを分子内にオレフィンを有するオキシムに作用させることにより、N-アシルニトロンを経由して、光学活性な付加環化体を得ることに成功した。
II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究 (1)カンファースルタムを有するC-アシル-O-シリルオキシムを末端アルケン存在下BF3-OEt2で処理すると、negamycinの合成に必要な立体化学を有する付加環化体が得られた。 (2) 2-位に2-シクロヘキセニル基を、3-位に-CH2CH=N-OSiR3を有するインドールにBF3-OEt2を作用させるとN-ボラノニトロンの分子内付加環化反応が進行し、アルカロイドcononuridineの基本骨格が得られた。
III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請 Diels-Alder 反応 O-ベンジルα,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを3-メトキシカルボニル α-ピロンとのEu(hfc)3在下における逆電子要請Diels-Alder 反応を検討した。その結果、N,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いると期待した反応が室温で進行し、ニ環式付加環化体がendo-選択的に得られることを見いだした。付加体のヒドラゾン部位はカルボニル基に変換することも容易にできた。従って、本来得られない、電子欠乏性の3-メトキシカルボニル α-ピロンとα,β-不飽和アルデヒドとのDiels-Alder付加体を形式的に得たことになる。この反応はカルボニルの極性転換の好例となることを示すことが出来た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Ⅰ N-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発 PySCO2R* (R*= 不斉補助基)を分子内にオレフィンを有するオキシムに反応させることにより、光学活性なN-アシルニトロンを発生させることにより、光学活性な付加環化体が得られた。現在、これまでの結果と合わせて論文作成中である。
II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究に関しても、上記の様な一定の成果がでた。これらの成果は、学会で発表した。Cononuridineの合成研究では、インドールの2-位への置換基導入が低収率であり、ここを解決すれば全合成への道が開かれる。
III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請 Diels-Alder 反応に関しては、得られた成果は,論文化した。

Strategy for Future Research Activity

Ⅰ N-選択的オキシムのアシル化によるN-アシルニトロンの生成を鍵とする反応開発 既に、N-アルキルイソシアナート(R-N=C=O)がN-選択的なオキシムのアシル化剤として機能し、分子内にオレフィンに作用させるとN-アシルニトロンを発生し、分子内付加環化反応が進行することを見いだしている。まず,この反応の一般性を確認する。次いで、反応条件を検討することにより、分子間付加環化反応に拡張する。付加環化体のN-カルバモイル構造は除去に抵抗すると考えられるため、その脱保護法を検討する。また、他のヘテロクムレン(R-N=C=S、R-N=C=N-R’)の反応も検討する。
II N-ボラノニトロンの付加環化反応を用いる天然物の合成研究 (1)カンファースルタムを有するC-アシル-O-シリルオキシムを末端アルケン存在下BF3-OEt2で処理して得られる付加環化体からnegamycin の合成を行なう。 (2) インドール2位への置換基導入を工夫してcononuridineの全合成を行なう。
III O-置換α,β-不飽和オキシムやN,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンを用いる逆電子要請 Diels-Alder 反応 N,N-ジメチルα,β-不飽和ヒドラゾンなどとα,β-不飽和アルデヒドとをEu(hfc)3存在下で反応させるとα,β-不飽和アルデヒドがオキサジエンとして挙動して、逆電子要請Diels-Alder反応が進行することが分かった。この反応を一般化する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 3.Efficient One-pot Synthesis of Substituted Oxazoles from 3-Trimethylsilyl-Propargylic Alcohols and Amides by Gold-Catalyzed Substitution Followed by Cycloisomerization2018

    • Author(s)
      Nobuyoshi Morita, Aoi Sano, Ayako Sone, Shino Aonuma, Arisa Matsunaga, Yoshimitsu Hashimoto, and Osamu Tamura
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 97 Pages: 719-728

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(T)81

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diels-Alder reaction α,β-unsaturated hydrazone with 3-methoxycarbonyl α-pyrone2018

    • Author(s)
      Yoshimitsu Hashimoto, Ryo Abe, Nobuyoshi Morita and Osamu Tamura
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 16 Pages: 8913-8916

    • DOI

      10.1039/c8ob02132e

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Gold-catalyzed One-Pot Synthesis of Substituted Oxazoles from 3-Trimethylsilyl Propargylic Alcohols and amides2019

    • Author(s)
      ○Nobuyoshi Morita
    • Organizer
      2nd Edition of EuroSciCon Conference on Chemistry (Prague, Czech Republic)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] カンファースルタムアミドN-ボラノニトロンの立体選択的付加環化反応を利用したnegamycinの合成研究2019

    • Author(s)
      ○川口勇輔、梶木優希、彦坂一成、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • Organizer
      日本薬学会第139年会(千葉)
  • [Presentation] 非対称アラインとオキシムフランとの配向選択的[4+2]付加環化反応2019

    • Author(s)
      ○橋本善光、梶ヶ谷早恵、相原柚香、渡邉智香、森田延嘉、田村 修
    • Organizer
      日本薬学会第139年会(千葉)
  • [Presentation] ニトロンの分子内付加環化反応を用いたcononuridineの合成研究2019

    • Author(s)
      ○真野滉大、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • Organizer
      日本薬学会第139年会(千葉)
  • [Presentation] 金触媒を用いたアレン類の合成;反応活性種とメカニズムに関する研究2019

    • Author(s)
      ○森田延嘉、松永愛理紗、依田明愛、橋本善光、田村 修
    • Organizer
      日本薬学会第139年会(千葉)
  • [Presentation] Total synthesis of neodysiherbaine A using chelation controlled 1,3-dipolar cycloaddition of a nitrones with an allyl alcohol2018

    • Author(s)
      Toshihiro Hirai, Koki Shibata, Yohei Niwano, Masao Shiozaki, Yoshimitsu Hashimoto, Nobuyoshi Morita, Shintaro Ban, ○Osamu Tamura
    • Organizer
      19th Tetrahedron Syposium (Riva del Garda, Italy)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 逆配向選択性 1,3-双極子付加環化反応による 5-イミノイソオキサゾールの合成2018

    • Author(s)
      ○橋本善光、青木 亮、森田延嘉、田村 修
    • Organizer
      第48回複素環化学討論会(長崎)
  • [Presentation] α,β-不飽和ヒドラゾンを電子豊富ジエノフィルとした多置換ジヒドロピランの合成法2018

    • Author(s)
      ○池田喬紀、橋本善光、森田延嘉、田村 修
    • Organizer
      第48回複素環化学討論会(長崎)
  • [Presentation] 金触媒によるMeyer-Schuster転位反応と Aza-Michael付加反応を利用したピロリジン類の合成2018

    • Author(s)
      ○ 森田延嘉、村治あゆみ、福原弓恵、橋本善光、田村 修
    • Organizer
      第62回日本薬学会関東支部大会(中野)
  • [Presentation] A new regio- and stereo-controlling method in nitrone cycloaddition by using N-heteroatom substituted imines2018

    • Author(s)
      ○Yoshimitsu Hashimoto, Yuriko Oshita, Sayuri Yuhara, Hiromasa Ishiwata, Soko Tachikawa, Shintaro Ban, Nobuyoshi Morita, Osamu Tamura
    • Organizer
      22nd International Conference on Organic Synthesis (22-ICOS) (Florence, Italy)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 特徴あるニトロンの創成とその高次利用2018

    • Author(s)
      ○田村 修
    • Organizer
      有機合成化学協会関東支部ミニシンポジウム多摩2018(八王子)
    • Invited
  • [Presentation] 金触媒存在下3-トリメチルシリルプロパルギルアルコール類とアミド類の反応2018

    • Author(s)
      ○森田延嘉、佐野 葵、曽根絢子、青沼志濃、松永愛理紗、橋本善光、田村 修
    • Organizer
      第44回反応と合成の進歩シンポジウム(熊本)

URL: 

Published: 2019-12-27  

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