熊本大学を定年退職する際に,総説の執筆を依頼されました.その時,内容を硫黄化合物系にするか,あるいはシクロペンタジエノン系にするか迷いました.結局両方の原稿を書き,最終的には硫黄系を投稿しました.シクロペンタジエノン系に関しては共同研究者に委ねることにしました.その際の参考になれば幸いです.
X= N, O, CH=CH. >CO
参考資料 23, 25, 26, 31
一般式は左記の通りである.
X=COの場合,cyclopentadienone
X=COOの場合,pyrone
COD (2a)の場合,カゴ型化合物が得られる.
具体的な反応条件は以下の通りである.本反応において,反応溶媒として p-chlorophenol (PCP) を用いると,反応促進効果が認められた.フェノール性水酸基の水素結合によって,1aのLUMO低下および脱カルボニルの加速によるものと考えられる.
追記
CyclopentadienoneとのDDA反応からも同様なカゴ型分子が得られる.単結晶X線解析は,pyroneとのDDA反応から得られた化合物をLAHでアルコール体に変換し,次いでウレタン化した化合物を用いて実施した.赤で示した水素間に,1.94Åのショートコンタクトが認められた.
不飽和中員環化合物とのペリ環状によって得られる付加体の光環化反応
電子欠如型シクロペンタジエノンとベンゾキノンのDiels−Alder付加体に光を照射するとスチレン二重結合とケトン基との2+2環化付加体が生成する.
フェンサイクロン付加体においてもカゴ型化合物が得られる.
参考資料 43, 45
フェノール類を溶媒とすることにより,フェノール性水酸基の強力な水素結合によって,1aのLUMOが低下し,反応を加速するだけではなく,ペリ選択性が顕著に変化する結果が得られた.6afは[4+6]付加体,7afは[4+2]付加体が[3,3]-sigmatropy転位した化合物である.
学位論文
Cyclopentadienone類のペリ環状反応の研究では, 治京君と山口君が博士論文を提出しました.
1) Cyclopentadienone類の周辺環状反応ー計算機支援による分子設計(治京玉記 1999).
以下の投稿論文の内容を含んでいます.
Cycloaddition Behavior of Unsymmetric Cyclopentadienone. Peri- and Regioselectivities
T. Jikyo, M. Eto and K. Harano, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1998(20), 3463-3470.
p-Chlorophenol as a Solvent for Cycloaddition of Cyclopentadienones with Nonactivated Olefins
T. Jikyo, M. Eto, T. Matsuoka and K. Harano, Org. Prep. Procd. Int.,, 1997, 29, 459-464.
Ab initio Study of Formation and Structure of Double Diels-Alder Cycloadduct Derived from Sequential Pericyclic Reactions of 2-Pyrone with COD
T. Jikyo, M. Eto and K. Harano, Tetrahedron, 1997, 53, 12415-12424.
Pericyclic Reaction Behavior of Cyclopentadienones toward Acyclic Conjugated Dienes. [3,3]-Sigmatropic Rearrangement and Double Diels-Alder Reactions of the Endo[4+2] Cycloadducts
T. Jikyo, M. Eto and K. Harano, Chem. Pharm. Bull., 1997, 45, 1961-1969.
Pericyclic Reactions of Cyclopentadienones with Nonactivated Olefins in Phenolic Solvents. Enhancement of the Reactivity and Periselectivity
T. Jikyo, M. Eto and K. Harano, Tetrahedron, 1999, 55, 6051-6066.
2)Cyclopentadienone類とPropargyl AmineおよびAlcohol類とのカスケード反応に関する研究(山口幸輝 2005)
平成16年度熊本大学学長賞を受賞した.学術リポジトリに公開されているPDF版を以下に閲覧できるようにした.
文字化けの場合は,熊大サイトからダウンロードしてご覧ください.
定年退職,研究室の引っ越しで皆さんに紹介するのが遅れ,申し訳ありません.3月の課程博士の論文審査で薬学部トップの成績(教員の投票)に輝き,学長賞をもらったのは,当研究室助手の山口幸輝君です.生物系全盛の時代に,化学系の研究が評価されたのは指導教官として喜びに耐えません.崇城大学薬学部での活躍に期待したいと思います.
盾に書かれている内容
学長賞
山 口 幸 輝 殿
あなたの学業成績は特に優れていたのでこれを贈ります
平成17年3月25日
熊本大学長 埼元達郎
謝辞なし
謝辞なし
共著者の退職により以下のように変更しました.
ORGANIC BASE-CATALYZED CASCADE REACTION OF ELECTRON-DEFICIENT CYCLOPENTADIENONE WITH PROP-2-YN-1-OLS: FORMATION OF 3-METHYLENETETRAHYDROFURAN RING CONDENSED WITH CYCLOPENTENONE
Koki Yamaguchi, HETEROCYCLES, Vol. 106, No. 3, 2023, pp. 465 - 478. © 2023 The Japan Institute of Heterocyclic Chemistry Received, 21st January, 2023, Accepted, 6th February, 2023, Published online, 8th February, 2023. DOI: 10.3987/COM-23-14811
謝辞 原野, 衛藤
参考資料
○1980 ---------------------------------------------------------------------------
23. Novel (4+6) Cycloadduct from Frontier-Controlled Pericyclic Reaction of 2,5-Dimethoxycarbonyl-3,4-diphenylcyclopentadienone with Cyclooctatetraene
M. Yasuda, K. Harano and K. Kanematsu
(1980 ・ Tetrahedron Lett. ・ 21(7) ・ (627-630))
24. High Peri- and Regiospecificity of Phencyclone: Kinetic Evidence of the Frontier-Controlled Cycloaddition Reaction and Molecular Structure of the Cycloadduct
M. Yasuda, K. Harano and K. Kanematsu
(1980 ・ J. Org. Chem. ・ 45(4) ・ (659-664))
25. Frontier-Controlled Pericyclic Reaction of Phencyclone 1H-Azepine. Remarkably Accelerated Aromatic Cope Rearrangement of an Endo[4+2]π Cycloadduct
M. Yasuda, K. Harano and K. Kanematsu
(1980 ・ J. Org. Chem. ・ 45(12) ・ (2368-2372))
26. Frontier-Controlled Pericyclic Reactions of Powerful Electron-Attracting Cyclic Dienones and Diazadienones with 1H-Azepine: Molecular Structures of Cycloadducts and Some Comments
K. Harano, M. Yasuda, T. Ban and K. Kanematsu
(1980 ・ J. Org. Chem. ・ 45(22) ・ (4455-4462))
○1981 ---------------------------------------------------------------------------
27. High Periselectivity of Cyclocoupling Reactions of 2-Oxyallyl Cation with Cycloheptatrieneiron Tricarbonyl
T. Ishizu, K. Harano, M. Yasuda and K. Kanematsu
(1981 ・ Tetrahedron Lett. ・ 22(17) ・ (1601-1604))
30. Substituent Effect in [2σ+2σ+2σ] Thermal Decarbonylation of cage Ketones. Remarkably Effective Elongation of Strained C-C Bond by Through-Bond Coupling
K. Harano, T. Ban, M. Yasuda, E. Osawa and K. Kanematsu
(1981 ・ J. Am. Chem. Soc. ・ 103(9) ・ (2310-2317))
31. Frontier-Controlled Pericyclic Reaction of Cyclooctatetraene with Cyclopentadienones. First Example of Exo[4+6]π Cycloadduct by Effective Secondary Orbital Control and Its Molecular Structure
M. Yasuda, K. Harano and K. Kanematsu
(1981 ・ J. Am. Chem. Soc. ・ 103(11) ・ (3120-3126))
32. Observation of Periselectivity for the Cycloaddition Reactions of 2=Oxyallyl Cation with Tricarbonyliron Complexes of Seven-Membered-Ring Unsaturated Compounds
T. Ishizu, K. Harano, M. Yasuda and K. Kanematsu
(1981 ・ J. Org. Chem. ・ 46(18) ・ (3630-3634))
33. Frontier-Controlled Cycloaddition Reaction of Phencyclone with Electron-Rich Dienophiles via Charge-Transfer Complexes: Kinetic Study and Its mechanistic Aspects
M. Yasuda, K. Harano and K. Kanematsu
(1981 ・ J. Org. Chem. ・ 46(19) ・ (3836-3841))
○1982 --------------------------------------------------------------------------- 熊大へ異動
35. Periselective Cycloaddition of Tricarbonyliron Complexes of Seven-Membered Unsaturated Compounds with 1,2,4,5-Tetrazine. Masking and Activating Effects of Tricarbonyliron Complexes
T. Ban, K. Nagai, Y. Miyamoto, K. Harano, M. Yasuda and K. Kanematsu
(1982 ・ J. Org. Chem. ・ 47(1) ・ (110-116))
36. Frontier-Controlled Pericyclic Reaction of a Powerful Electron-Attracting Fused-Ring Cyclopentadienone
K. Harano, M. Yasuda and K. Kanematsu
(1982 ・ J. Org. Chem. ・ 47(19) ・ (3736-3743))
○1983 ---------------------------------------------------------------------------
42. Periselective Cycloaddition of Tricarbonyliron Complexes of 7-Membered Ring Unsaturated Compounds with Dichlorocarbene. Masking Effect of Tricarbonyliron Group and Reactivity of Cycloadducts
T. Ishizu, K. Harano, N. Hori, M. Yasuda and K. Kanematsu
(1983 ・ Tetrahedron ・ 39(8) ・ (1281-1289))
43. Chemical Reactivity and Molecular Structure Relationship of Highly Strained Cage Oxetanes
K. Harano, Y. Okamoto, M. Yasuda, K. Ueyama and K. Kanematsu
(1983 ・ J. Org. Chem. ・ 48(16) ・ (2728-2733))
45. The Role of Through-bond Interaction in Thermal Behavior of Cage Molecules
Y. Okamoto, K. Harano, M. Yasuda, E. Osawa and K. Kanematsu
(1983 ・ Chem. Pharm. Bull. ・ 31(7) ・ (2526-2529))