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機能性炭素反応種を用いた合成反応

研究報告コード R040000073
掲載日 2007年5月18日
研究者
  • 新藤 充
研究者所属機関
  • 徳島大学薬学部附属医薬資源教育研究センター
研究機関
  • 徳島大学
報告名称 機能性炭素反応種を用いた合成反応
報告概要 我々の生活には有機化合物が欠くことができない。その多くは有機合成により供給されている。特に付加価値の高い医薬品、農薬、機能性材料、プラスチックなどは有機合成化学者のたゆまぬ努力の賜である。しかし、有機合成に限らずあらゆる生産活動には廃棄物がつきものである。昨今の地球環境に対する意識の高まりも相まって、この十数年は有機合成化学も、合成の効率性と精密性が大きなテーマの一つとなり現在に至っている。精密有機合成の達成には既存の反応の改良もさることながら、抜本的改革には新反応の開発が不可欠である。その重要な担い手が有機金属化学、特に遷移金属触媒による合成反応である。あくまで金属の特性が主役となった合成である。一方、有機化学の主役であるはずの炭素化合物、炭素反応剤は精密合成の観点からは脇役に甘んじていた感も拭えない。しかし、有機合成の現場では炭素反応剤(炭素アニオン、カチオンなど)は多くの場合第一選択肢であることも現実である。炭素反応剤に高い機能性を付与してやれば精密有機合成の第一線で活躍することも可能であるはずである。そのような期待から我々が着目したのが「イノラートアニオン」である。イノラートはエノラート(炭素アニオンの代表格)の三重結合バージョンであるが、エノラートよりも遙かに機能性が高い。イノラートは求核剤であるから求電子剤と反応する。すると強い求電子剤である「ケテン」が生成する。ケテンが求核剤と反応すると求核性の高い「エノラート」が生成する。これが、求電子剤と反応するとケトンが生成する。このようにイノラートは極性を転換させながら次々と反応を進めることができる。すなわち極性転換型マルチ反応プロセスを実現させることが可能である。一つのフラスコの中で一気にいくつもの反応を進めるのである。本研究はイノラートの新規簡便合成法の開発、イノラートの機能性を生かした新規反応の開発を目的にし、そしてできれば標的化合物(医薬品、生理活性物質、天然有機化合物など)の合成への応用、イノラートの構造化学にも踏み込みたいと考えた。その中で第一に解決すべき問題はイノラートの汎用性の高い合成法の確立である。これこそが、イノラートの化学がこれまでほとんど進展しなかった主因である。幸いにその端緒は本領域に採用される以前に掴んでいた。第二の問題点はさまざまな合成反応への展開である。そのためには反応の高い汎用性が必要である。イノラートは幸いなことに極めて単純な構造をしており、それだけに広範な適用範囲が期待できる。
研究分野
  • 分子構造と性質の実験的研究
  • 反応速度論・触媒一般
  • 有機化学反応一般
関連発表論文 (1) Lanthanoid Triflates Catalyzed Reaction of a Silyl Ynolate with Aldimines. M. Shindo, S. Oya, Y. Sato, K. Shishido, Heterocycles, 52,545-548 (2000).
(2) New method for activation of aldimines in cycloaddition of lithium ynolates with N-2-methoxyphenyl imines leading to β-lactams. M. Shindo, S. Oya, R. Murakami, Y. Sato, K. Shishido, Tetrahedron Lett., 41, 5943-5946 (2000).
(3) Highly E-selective synthesis of a, β-unsaturated amides from N-2-methoxyphenyl aldimines via lithium ynolates. M. Shindo, S. Oya, R. Murakami, Y. Sato, K. Shishido, Tetrahedron Lett., 41, 5947-5950 (2000).
(4) Stereoelectronic Effect on Stereoselective Olefination of Ketones Providing Tetrasubstituted Olefins via Ynolates. M. Shindo, Y. Sato, K. Shishido, J. Org. Chem., 65,5443-5445 (2000).
(5) The First Tandem [2+2] Cycloaddition-Michael Reaction Using Ynolates: Facile Construction of Substituted Carbocycles, M. Shindo, K. Matsumoto, Y. Sato, K. Shishido, Org. Lett., 3,2029-2031 (2001).
(6) Practical synthesis of ynolate anions: naphthalene-catalyzed reductive lithiation of a, a-dibromo esters, M. Shindo, R. Koretsune, W. Yokota, K. Itoh, K. Shishido, Tetrahedron Lett., 42,8357-8360 (2001)
(7) A Novel tandem [2+2] Cycloaddition-Dieckmann Condensation with Ynolate Anions. Efficient Synthesis of Substituted Cycloalkenones and Naphthalenes via Formal [n+1] Cycloaddition, M. Shindo, Y. Sato, K. Shishido, J. Org. Chem. 66,7818-7824 (2001).
(8) The First General Method for Z-Selecive Olefination of Silyl Ketones via Ynolate Anions Providing Multisubstituted Alkenes, M. Shindo, K. Matsumoto, S. Mori, K. Shishido, J. Am. Chem. Soc. 124,6840-6841 (2002).
(9) An ynolate-initiated tandem process giving cyclopentenones: total synthesis of cucumin E, M. Shindo, Y. Sato, K. Shishido, Tetrahedron Lett. 43,5039-5041 (2002).
(10) Anionic Inverse Electron-Demand 1, 3-Dipolar Cycloaddition of Nitrones with Ynolates. Facile Stereoselective Synthesis of 5-Isoxazolidinones Leading to β-Amino Acids, M Shindo, K. Itoh, C. Tsuchiya, K. Shishido, Org. Lett. 4,3119-3121 (2002).
(11) Synthesis of a, a-Dibromo Esters as Precursors of Ynolates, M. Shindo, Y. Sato, R. Koretsune, T. Yoshikawa, K. Matsumoto, K. Itoh, K. Shishido, Chem. Pharm. Bull., 51,477-478 (2003).
(12) Diastereoselective 1, 3-Dipolar Cycloaddition of Ynolates with Chiral Nitrones, M. Shindo. K. Itoh, K. Ohtsuki, C. Tsuchiya, K. Shishido, Synthesis, 1441-1445 (2003).
(13) Ynolates as Functional Carbanions, M. Shindo, Synthesis, in press.
研究制度
  • さきがけタイプ 「変換と制御」領域
研究報告資料
  • 新藤 充. 機能性炭素反応種を用いた合成反応. 「さきがけタイプ」「変換と制御」領域 研究報告会講演要旨集(研究期間2000-2003),2003. p.55 - 69.

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