プレスリリース 発行No.１６４１ 令和８年８月２１日
～ 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 ～
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。
発表者名
坂田 健（東邦大学薬学部薬品物理化学教室 教授）
沖津 貴志（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）
波多野 学（神戸薬科大学薬学部生命有機化学研究室 教授）
発表のポイント
- 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。
発表概要
発表内容
研究グループは、BF3・OEt2を用いるアルキノールのドミノ型脱水・求電子的環化反応に着目しました。この反応は、一度の反応操作の中で脱水反応と求電子的環化反応が連続して進行し、三環式ベンゾフルベン骨格を効率よく構築できる有用な反応です（図1）。一方で、反応中にどの化学種が実際に反応を進めているのか、また生成物の立体構造（E体・Z体）がどのような仕組みで決まるのかは十分に理解されていませんでした。
そこで、まずシリル基をもつ基質（R = TIPS）（注8）とシリル基をもたない基質（R = iPr）（注9）を合成し、それぞれの反応性や生成物を比較しました。その結果、置換基の種類によって反応速度だけでなく、E体とZ体の生成の比が大きく変化することを見い出しました。また、反応時間の経過を詳細に追跡するとともに、脱水によって生成する中間体を単離して反応させることで、この中間体が実際に環化反応を起こすことを実験的に確認しました。
以上のように、本研究では、置換基の種類によって律速段階や反応経路のエネルギー関係が変化し、その結果として立体選択性が決定されることを、実験と計算化学を組み合わせて明らかにしました。
本研究は、BF3を用いる求電子的環化反応において、置換基の違いが反応経路や立体選択性に与える影響を分子レベルで明らかにした成果です。これにより、求電子的環化反応における置換基効果の理解が深まり、今後の関連反応の開発や反応設計に役立つことが期待されます。
発表雑誌
「RSC Advances」（2026年8月7日）
論文タイトル
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）
DOI番号
10.1039/d6ra05267c
論文URL
https://doi.org/10.1039/d6ra05267c
用語解説
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。
（注6）三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体（BF3・OEt2）
三フッ化ホウ素（BF3）とジエチルエーテル（OEt2）が結合した化合物。
BF3は非常に反応性が高いため、通常は取り扱いやすいBF3・OEt2の形で試薬として用いられる。
（注7）シリル基
ケイ素（Si）原子を含む置換基。
（注8）TIPS基
トリイソプロピルシリル基（triisopropylsilyl group、Si(iPr)3）の略称。シリル基の一種。
（注9）iPr基
イソプロピル基（isopropyl group、–CH(CH3)2）の略称。炭素と水素からなるアルキル基の一種。
（注10）ルイス酸
電子対を受け取る性質をもつ酸。
（注11）ブレンステッド酸
相手に水素イオン（H+）を与える性質をもつ酸。
お問い合わせ先
【研究に関するお問い合わせ】
東邦大学薬学部薬品物理化学教室
教授 坂田 健
准教授 吉川 武司
〒274-8510 千葉県船橋市三山2-2-1
TEL／FAX: 047-472-2894
E-mail: ken.sakata[@]phar.toho-u.ac.jp（坂田）
takeshi.yoshikawa[@]phar.toho-u.ac.jp（吉川）
URL: https://www.lab2.toho-u.ac.jp/phar/yakuhin_butsurikagaku/
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
〒930-0194 富山県富山市杉谷2630
TEL: 076-434-7556
E-mail: okitsu[@]pha.u-toyama.ac.jp
URL: http://www.pha.u-toyama.ac.jp/sboc/index-j.html
神戸薬科大学薬学部生命有機化学研究室
教授 波多野 学
〒658-8558 兵庫県神戸市東灘区本山北町4-19-1
TEL／FAX: 078-441-7560
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