三フッ化ホウ素によるアルキノールのドミノ型脱水・求電子的環化反応の反応機構を解明 ～ 置換基によって反応の律速段階が切り替わることを発見～

概要

　東邦大学薬学部の吉川武司准教授・坂田健教授、富山大学学術研究部薬学・和漢系の沖津貴志准教授、神戸薬科大学薬学部の波多野学教授らの研究グループは、三フッ化ホウ素（BF3）を用いるアルキノールのドミノ型（注1）脱水・求電子的環化反応（注2）について、実験と計算化学を組み合わせることで反応機構を詳細に検討しました。その結果、置換基の違いによって反応の律速段階が切り替わり、生成物の立体構造（E体・Z体）（注3）が決定されることを明らかにしました。本成果は、求電子的環化反応の反応機構や立体選択性の理解を深め、今後の関連反応の開発や反応設計に貢献することが期待されます。
　本研究成果は、2026年8月7日に英国王立化学会（Royal Society of Chemistry）の学術誌「RSC Advances」に掲載されました。

ポイント

• 三フッ化ホウ素を用いた環化反応において、生成物の立体選択性が決まる反応機構を実験と密度汎関数理論（DFT）計算（注4）により解明しました。
• β-シリル効果（注5）の有無によって反応の律速段階が切り替わり、それに伴って立体選択性が決定されることを初めて明らかにしました。
• 求電子的環化反応の反応機構や立体選択性の理解を深め、今後の関連反応の開発や反応設計に貢献することが期待されます。

用語解説

（注1）ドミノ型反応
一度の反応操作で複数の化学反応が連続して進行する反応。途中で生成した化合物を取り出すことなく、次の反応へと進むため、効率的に複雑な分子を合成できる。

（注2）求電子的環化反応
電子を受け取りやすい化学種（求電子種）がアルキンなどに作用し、環状構造を形成する有機化学反応。

（注3）E体・Z体
二重結合をもつ分子では、二重結合の周りで原子が回転できないため、置換基の並び方が異なる立体異性体が生じる。高順位の置換基が二重結合を挟んで反対側にあるものをE体、同じ側にあるものをZ体と呼ぶ。

（注4）密度汎関数理論（DFT）計算
Density functional theoryの略称。電子密度を基本変数として電子系の基底状態のエネルギーを求める理論であり、この理論を用いて原子や分子といった多体電子系のエネルギー等の物性を求める計算のことをDFT計算という。

（注5）β-シリル効果
ケイ素（Si）原子を含む置換基が、β位の炭素原子の正電荷を安定化することで反応性を変化させる現象。本研究では、この効果の有無が反応経路や立体選択性に大きく影響することを示した。

研究内容の詳細

三フッ化ホウ素による アルキノールのドミノ型脱水・求電子的環化反応の反応機構を解明 ～ 置換基によって反応の律速段階が切り替わることを発見 ～[PDF, 496KB]

論文情報

論文名

Boron trifluoride-mediated domino dehydration/electrophilic cyclization of alkynols: mechanistic insights and origin of stereoselectivity

著者

Takashi Okitsu,* Takeshi Yoshikawa,* Yuka Takayori, Syuto Hirata, Masanari Shinoki, Momoka Ito, Ken Sakata, Manabu Hatano（* 責任著者）

掲載誌

RSC Advances（2026年8月7日）

DOI

https://doi.org/10.1039/d6ra05267c

お問い合わせ

富山大学学術研究部薬学・和漢系分子合成化学研究室
准教授　沖津 貴志

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