アザ電子環状反応を基盤とする実践的アルカロイド構築法の開発

• Project/Area Number: 16073222
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: 勝村 成雄 Kwansei Gakuin University, 理工学部, 教授 (70047364)
• Project Period (FY): 2004 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥31,000,000 (Direct Cost: ¥31,000,000); Fiscal Year 2007: ¥8,800,000 (Direct Cost: ¥8,800,000); Fiscal Year 2006: ¥8,800,000 (Direct Cost: ¥8,800,000); Fiscal Year 2005: ¥8,900,000 (Direct Cost: ¥8,900,000); Fiscal Year 2004: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
• Keywords: 6π-不斉アザ電子環状反応 / ワンポット不斉合成法 / 簡便な7-イソプロピル-シス-アミノインダノール合成法 / インドールアルカロイド不斉全合成 / 3カ所での立体制御 / 4ケ所での結合形成 / 3置換ピペリジンの一般的合成法 / 逆旋的回転方向の制御 / 4ヶ所での結合形成 / 効率的な新規ビニルスタナン合成法 / 2-アリールピリジン / 多置換ピペリジン / ワンポット3成分連結反応 / 立体選択的合成 / 不斉アザ電子環状反応 / 回転選択性 / 3カ所での立体化学制御 / 不斉合成 / コリナンテイドール / デンドロプリミン / インドリチジンアルカロイド

Research Abstract

本研究は、酵素阻害機構から学んだ不斉アザ電子環状反応を、多置換ピペリジンを核構造としたアルカロイド類の新たな合成戦略として確立しようとするものである。まず、(1)ワンポット不斉アザ電子環状反応を様々な基質に対して高い立体選択性で実現するためには、イソプロピル基を有した7-イソプロピルーシスーアミノインダノール(A)の簡便な供給が必要となる。2-イソプロピルフェノールを原料としナザロフ反応を鍵として、中間体の精製を極力必要としないAの合成法を確立した。次いで、(2)大量供給が可能となったキラル窒素供給源であるAを用い、前年度までに一部成功した3置換ピペリジン誘導体の高立体選択的ワンポット不斉アザ電子環状反応の一般性を検討した。その結果、様々な置換様式を持つインドール化合物も含め8例において望む結果を得、そのためにはキラル窒素供給源としてのAの必要性および基質に嵩高いt-ブチルエステルを用いることが本質的であることを発見し、その一般化に成功した。この合成法を用いて、以前に行った(-)-コリナンテイドールのより効率的全合成を完成させた。この過程において、(3)構造を一部変化させることにより、ピペリジン環状の置換基の立体化学を制御できる新たな手法を見出した。一方、(4)3置換ピペリジンを核とするインドールアルカロイド、20-エピウレインの全合成を達成した。これは、同様なワンポット反応で得られる中間体において、Aに存在する水酸基の隣接基効果を利用した定量的な1,4-付加反応の実現に基づいている。これらの一方で、(5)金属触媒によるアザ電子環状反応促進効果を検討した。これは、キラル金属触媒による不斉アザ電子環状反応開発への第一歩である。検討の結果、中間体のアザトリエンを観測できる反応系を構築できた。しかし、金属触媒による反応促進効果を認めるに到っておらず、さらに検討が必要である。

Research Products

• [Journal Article] Synthesis of a novel sphingosine kinase inhibitor (-)-F-12509A and determination of its absolute configuration. (2007)
  • Author(s): Maezawa Nobuhiro
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. 48 Pages: 4865-4867
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of fluorescent and photoaffinity-labeled derivatives of bisphenol A and their inhibitory activity toward hypoxic expression of erythropoietin. (2007)
  • Author(s): Maezawa Nobuhiro
  • Journal Title: Bioorg. Medic. Chem. Lett. 17 Pages: 5121-5124
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kinetics of the Ceramide Kinase Inhibitor K1, a Suppressor of Mast-Cell Activation. (2007)
  • Author(s): Kumada Hirotaka
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem. 71 Pages: 2581-2584
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rapid Synthesis of Kahweofuran and Its Derivatives, the Coffee Aroma Components (2006)
  • Author(s): Li, Yanwu
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. 47 Pages: 787-789
• [Journal Article] Synthesis of Sphingomyelin difluoromethylene analogue (2006)
  • Author(s): Hakogi, T.
  • Journal Title: Tetrahedron Lett. 47 Pages: 2627-2630
• [Journal Article] Development of a One-Pot Asymmetric Azaelectrocyclization Protocol : Synthesis of Chiral 2,4-Disubstituted 1,2,5,6-Tetrahydropyridines (2006)
  • Author(s): Kobayashi, T.
  • Journal Title: Org. Lett. 8 Pages: 3809-3812
• [Journal Article] Synthesis of 2,4,6-Trisubstituted Chiral Piperidines and (-)-Dendroprimine by One-Pot Asymmetric Azaelectrocyclization Protocol (2006)
  • Author(s): Kobayashi, T.
  • Journal Title: Org. Lett. 8 Pages: 3813-3816
• [Journal Article] Highly Activated Vinyl Hydrogen in a Significantly Twisted Styrene (2006)
  • Author(s): Mori, H.
  • Journal Title: J. Org. Chem. 71 Pages: 9004-9012
• [Journal Article] Versatile Synthetic Method for Sphingolipids and Functionalized Sphingosine Derivatives via Olefin Cross Metathesis (2006)
  • Author(s): Yamamoto, T.
  • Journal Title: Org. Lett. 8 Pages: 5569-5572
• [Journal Article] Rapid Synthesis of Kahweofuran and Its Derivatives, the Coffee Aroma Components. (2006)
  • Author(s): Li, Yanwu
  • Journal Title: Tetrahedron 47 Pages: 787-789
• [Journal Article] Synthesis of Sphingomyelin Sulfur Analogue and Its Behavior toward Sphingomyelinase. (2005)
  • Author(s): Hakogi, T.
  • Journal Title: Bioorg.Medic.Chem.Lett. 15 Pages: 2141-2144
• [Journal Article] Total Synthesis of Paracentrone, C31-Allenic Apo-carotenoid. (2005)
  • Author(s): Murakami, Y.
  • Journal Title: Org.Bioorg.Chem. 3 Pages: 1372-1374
• [Journal Article] Development of Rapid 6π-Azaelectrocyclization Learning from the Enzyme Inhibitory Mechanism. (2005)
  • Author(s): Tanaka, K.
  • Journal Title: Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi 63 Pages: 696-708
• [Journal Article] Suppression of Mast Cell Degranulation by a Novel Ceramide Kinase Inhibitor, the F-12509A Olefin Isomer K1. (2005)
  • Author(s): Jin-Wook Kim
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta 1738 Pages: 82-90
• [Journal Article] Cross Metathesis Route in Sphingomyelin Synthesis (2004)
  • Author(s): Hasegawa, H.
  • Journal Title: Chemistry Letters 33 Pages: 1592-1593
• [Journal Article] Stereocontrolled Total Synthesis of a Polyfunctional Carotenoid, Peridinin (2004)
  • Author(s): Furuichi, N.
  • Journal Title: J.Org.Chem. 69 Pages: 7949-7959
• [Journal Article] Development of Highly Stereoselective Asymmetric 6π-Azaelectxocyclization of Conformationally Flexible Linear 1-Azatrienes. From Determination of Multifunctional Chiral Amines, 7-Alkyl cis-1-Amino-2-indanols, to Application as a New Synthetic Strategy : Formal Synthesis of 20-Epiuleine (2004)
  • Author(s): Tanaka, K.
  • Journal Title: J.Org.Chem. 59 Pages: 5906-5925
• [Journal Article] Useful Method for Direct Introduction of the Photoaffinity 3-(4-Hydroxyphenyl)-3-trifluoromethyldiazirine Group (2004)
  • Author(s): Shigenari, T.
  • Journal Title: Chemistry Letters 33 Pages: 594-595
• [Journal Article] Bisphenol A, an environmental endocrine-disrupting chemical, inhibits hypoxic response via degradation of hypoxia-inducible factor 1α (HIF-1α) : structural requirement of bisphenol A for degradation of HIF-1α (2004)
  • Author(s): Kubo, T.
  • Journal Title: Biochem.and Biophys.Res.Com. 318 Pages: 1006-1011
• [Presentation] ワンポット不斉6π-アザ電子環状反応を用いた8a-エピデンドロプリミンの全合成 (2008)
  • Author(s): 廣瀬佳克
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] ワンポット不斉6π-アザ電子環状反応を用いた20-エピウレインの全合成研究 (2008)
  • Author(s): 坂口拓
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] ワンポット不斉6π-アザ電子環状反応を用いたインドールアルカロイド合成:2,4,5-置換ピペリジンの高立体選択的合成 (2008)
  • Author(s): 竹内謙一
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] リゾホスホリパーゼDの新規活性測定法開発に向けたリゾホスファチジルコリン類縁体の合成 (2008)
  • Author(s): 加治哲史
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 統一的合成法を用いたスフィンゴ脂質類縁体の合成およびそれらのツール分子としての有用性 (2008)
  • Author(s): 山本哲也
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 虚血・再灌流障害に有用なスフィンゴシン類縁体の開発を目指して (2008)
  • Author(s): 原田修治
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 光合成エネルギー伝達機構の解明を目的としたペリジニン類縁体の合成:エステル誘導体 (2008)
  • Author(s): 梶川敬之
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 光合成エネルギー伝達機構の解明を目的としたペリジニン類縁体の合成:アレン誘導体 (2008)
  • Author(s): 梶川敬之
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] セラミドキナーゼ阻害剤の開発に向けたキノノイド化合物の合成研究 (2008)
  • Author(s): 光永紫乃
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 光合成エネルギー伝達機構の解明を目的としたペリジニン類縁体の合成 (2007)
  • Author(s): 梶川敬之
  • Organizer: 第51回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • Place of Presentation: 長浜バイオ大学
  • Year and Date: 2007-11-11
• [Presentation] ラフトドメインにおけるスフィンゴミエリンの物性解明を目指した基質類縁体の合成 (2007)
  • Author(s): 加治哲史
  • Organizer: 第33回反応と合成の進歩シンポジウム
  • Place of Presentation: 長崎ブリックホール
  • Year and Date: 2007-11-05
• [Presentation] One-pot不斉アザ電子環状反応による2,4,5-置換ピペリジンの高立体選択的合成とその展開 (2007)
  • Author(s): 竹内謙一
  • Organizer: 第37回複素環化学討論会
  • Place of Presentation: 長野市若里市民文化ホール
  • Year and Date: 2007-10-18
• [Presentation] ワンポット不斉6πアザ電子環状反応による20-エピウレインの全合成 (2007)
  • Author(s): 坂口拓
  • Organizer: 第37回複素環化学討論会
  • Place of Presentation: 長野市若里市民文化ホール
  • Year and Date: 2007-10-18
• [Presentation] 高度に官能基化されたカロテノイド、ペリジニン類縁体の合成-ペリジニンはなぜアレンをもつのか- (2007)
  • Author(s): 勝村成雄
  • Organizer: 第21回カロテノイド研究談話会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] 光合成エネルギー伝達機構の解明を目的としたペリジニン類縁体の合成 (2007)
  • Author(s): 梶川敬之
  • Organizer: 第21回カロテノイド研究談話会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] Development of One-pot Asymmetric Azaelectrocyclization Protocol: Synthesis of (-)-Corynantheidol (2007)
  • Author(s): Hiroshi Tsuchikawa
  • Organizer: OMCOS14
  • Place of Presentation: なら100年会館
  • Year and Date: 2007-08-05
• [Presentation] Development of One-pot Asymmetric Azaelectrocyclization Protocol: Synthesis of (-)-Corynantheidol (2007)
  • Author(s): Hiroshi Tsuchikawa
  • Organizer: 40th National Organic Chemistry Symposium
  • Place of Presentation: Duku University Durham(アメリカ)
  • Year and Date: 2007-06-06
• [Presentation] Versatile Synthesis of Sphingolipids and Their Analogues by Utilising Olefin Cross Metathesis (2007)
  • Author(s): Tetsuya Yamamoto
  • Organizer: 40th National Organic Chemistry Symposium
  • Place of Presentation: Duku University Durham(アメリカ)
  • Year and Date: 2007-06-06
• [Book] 天然物化学-植物編 (2007)
  • Author(s): 山村 庄亮
  • Total Pages: 428
  • Publisher: 株式会社 アイピーシー
• [Book] マクマリー生物有機化学(基礎化学編) (2007)
  • Author(s): 菅原 二三男
  • Total Pages: 365
  • Publisher: 丸善(株)出版
• [Book] スフィンゴリン脂質類供給法の開発(化学工業2006年10月号) (2006)
  • Author(s): 化学工業社編
  • Total Pages: 80
  • Publisher: (株)化学工業社
• [Book] 役に立つ化学シリーズ 5 有機化学 (分担執筆) (2004)
  • Author(s): 水野 一彦
  • Total Pages: 175
  • Publisher: 朝倉出版
• [Patent(Industrial Property Rights)] 蛍光標識化スフィンゴシン1-リン酸メチレン置換体 (2005)
  • Inventor(s): 勝村成雄, 長谷川浩子, 山本哲也
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人関西学院, (株)ケミクレア
  • Industrial Property Number: 2005-281750
  • Filing Date: 2005-09-28
• [Patent(Industrial Property Rights)] ビニル基を有するチオアミノアルコール類 (2005)
  • Inventor(s): 勝村成雄, 長谷川浩子, 山本哲也
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人関西学院, (株)ケミクレア
  • Industrial Property Number: 2005-293182
  • Filing Date: 2005-10-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] 蛍光標識化スフィンゴシン1-リン酸Sアナログ体 (2005)
  • Inventor(s): 勝村成雄, 長谷川浩子, 山本哲也
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人関西学院, (株)ケミクレア
  • Industrial Property Number: 2005-293183
  • Filing Date: 2005-10-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] スフィンゴミエリナーゼ活性の定量法 (2004)
  • Inventor(s): 勝村 成雄ほか6名
  • Industrial Property Rights Holder: ダイソー株式会社
  • Industrial Property Number: 2004-192809
  • Filing Date: 2004-06-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] スフィンゴミエリン類縁体とその製法 (2004)
  • Inventor(s): 勝村 成雄, 箱木 敏和, 重成 俊彦
  • Industrial Property Rights Holder: ダイソー株式会社
  • Industrial Property Number: 2004-199484
  • Filing Date: 2004-07-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光アフィニティー標識スフィンゴミエリン類縁体およびその製法 (2004)
  • Inventor(s): 勝村 成雄, 箱木 敏和, 重成 俊彦
  • Industrial Property Rights Holder: ダイソー株式会社
  • Industrial Property Number: 2004-264995
  • Filing Date: 2004-09-13