Development of a novel method for constructing a heterocyclic skeleton using ring opening of a small ring compounds

开发利用小环化合物开环构建杂环骨架的新方法

基本信息

批准号：
21K06465
负责人：
上田昌史
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kobe Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和３年度は三員環の開環を利用するインドール骨格の構築反応の開発に成功したので、令和４年度は五員環および六員環の開環を経由するヘテロ環合成を検討した。特に、プロピオールアミド誘導体を合成素子とするヘテロ環構築反応の開発研究を実施した。まず、ピペリジン環を有するプロピオールアミドに触媒としてヨウ化金を加熱下で作用させると、閉環反応、開環反応、転位反応および閉環反応が連続的に進行し、環拡大したN-N縮環構造をもつピラゾロジアゼピン骨格を容易に合成できることを見出した。本反応の特徴は、簡便な操作で原子効率の高い環拡大反応が進行し、七員環構造をもつ縮環型ジアゼピン化合物群を合成できることである。次に、イソオキサゾリジン環をもつ環状N-アルコキシプロピオールアミドの分子内環化反応と、それに続く開環と置換基導入（アリール化）を一挙に行う連続反応の開発研究を実施した。種々検討の結果、アリール化剤としてアリールボロン酸、触媒としてPPh3AuNTf2、酸化剤としてselectfluor、溶媒としてDMF および少量の水を用いると、期待した連続反応が円滑に進行し、すべての位置に置換基を有する3-(2H)-イソオキサゾロンが収率良く合成できることをを見出した。本反応は様々なアリール基を導入することが可能であり、反応性の高いケトカルボニル基やヨード基をもつアリールボロン酸も利用できることから、優れた官能基許容性を有していることが明らかになった。また、実験化学的なデータと量子化学計算を組み合わせることで、反応経路を導き出すことにも成功した。さらに、本反応で得られたイソオキサゾロンの官能基変換を行い、特徴的な蛍光特性をもつ四環性ヘテロ環への誘導にも成功した。以上のように、令和４年度は、基質のもつ環構造の開環と閉環を連続的に引き起こすことで、環骨格を組み替える新規反応の開発に成功した。

在2021年，我们成功开发了一种反应，以构建一个利用三元环的环开口的吲哚骨架，因此，在2022年，我们通过五元环和六元环的环开口研究了杂环合成。特别是，使用丙酰胺衍生物作为合成装置对杂环环构建反应进行研究。首先，发现当金碘化物作为催化剂在加热下具有哌啶环，环闭合反应，环反应，打开反应，重排反应和环闭合反应的催化剂时，与吡唑烷二氮卓类骨架连续进行。该反应的特征在于，具有高原子效率的环膨胀反应通过简单的操作进行，从而使融合的地西班皮化合物的合成具有七元的环结构。接下来，我们进行了有关具有异沙唑环的环状N-氧基丙二醇酰胺的分子内环化反应的发展研究，然后立即进行环环开口和取代基（芳基化）的连续反应。已经进行了各种研究，发现当芳基硼酸用作芳基剂时，PPH3AUNTF2用作催化剂，选择为氧化剂，DMF作为溶剂和少量水，预期的连续反应会顺利进行，以及3--（2H） - 异沙唑酮在所有位置上都可以在较高的位置上均可合成。该反应允许引入各种芳基基团，并且还可以使用具有高反应性酮容性和iodo基团的芳基硼酸，因此已经发现它们具有极好的功能群耐受性。此外，通过将实验化学数据与量子化学计算相结合，我们成功地得出了反应路径。此外，在该反应中获得的依氧唑酮的官能团转化得以进行，并且具有独特荧光性能的四环素杂环也成功。如上所述，在2022财年，我们成功地开发了一种新的反应来通过不断引起底物环结构的环开口和闭合来重组环骨架。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Synthesis of isolable β-chloroenamines from N-alkoxylactams with organometallic reagents

用有机金属试剂从 N-烷氧基内酰胺合成可分离的 β-氯烯胺

DOI：
10.1039/d2ob02151j
发表时间：
2023
期刊：
Organic Biomolecular Chemistry
影响因子：
0
作者：
Takeda Norihiko;Suganuma Riku;Yasui Motohiro;Ueda Masafumi
通讯作者：
Ueda Masafumi

Copper-Catalyzed Aerobic C(sp3)–H Oxidation of β-(Alkoxy)imino Carbonyl Compounds

铜催化 β-(烷氧基)亚氨基羰基化合物的好氧 C(sp3)–H 氧化反应

DOI：
10.1248/cpb.c22-00403
发表时间：
2023
期刊：
Chemical and Pharmaceutical Bulletin
影响因子：
1.7
作者：
Ueda Masafumi;Ichimonji Ayano;Nakayama Miku;Ito Sachiko;Takeda Norihiko;Yasui Motohiro
通讯作者：
Yasui Motohiro

カルバモイルクロリドのラジカル環化による短工程β-ラクタム合成法の開発

氨基甲酰氯自由基环化短步合成β-内酰胺方法的开发