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Development of novel reactions induced by rare earth elements and titanium for the construction of carbon skeletons and synthetic studies of bioactive compounds

Research Project

Project/Area Number 18K05130
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionMeiji Pharmaceutical University

Principal Investigator

Takatori Kazuhiko  明治薬科大学, 薬学部, 教授 (30231393)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsラジカル反応 / 骨格形成 / サマリウム / チタン / テルペン / 転位反応 / 環拡大転位反応 / マルスペリン / 低原子価チタン / ヨウ化サマリウム / トリキナン / カウラン / ロンギピネン / 環拡大反応 / 1,2-転位反応 / エポキシドーケトンカップリング / Ti反応剤 / コリンエステラーゼ阻害活性 / アルツハイマー病治療薬 / 環拡大 / 転位
Outline of Final Research Achievements

In this study, the development of novel skeletal formation reactions induced by rare earth elements and titanium and the total synthesis of biologically active compounds were investigated. The following results were obtained. 1) Ring-expanding reaction of α-(mesyloxymethyl)cyclobutanones was developed. 2) A diastereomer of zoapatlin was synthesized by SmI2-mediated sequential cyclization and ring-expanding 1,2-rearrangement reaction. 3) The formal synthesis of hypnophilin was achieved by repeated ring-expanding 1,2-rearrangement and oxidative allylic rearrangement. 4) Intramolecular cyanohydrin-epoxide coupling reaction with low-valent Ti was developed, and the total synthesis of marsupellin A was achieved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

天然物には、医薬資源として有用であるにも関わらず、供給困難で複雑な骨格構造を持った化合物が多い。そのような化合物の効率良い合成法の開発は、新たな医薬シードの提供に繋がる。複雑な骨格構造を効率よく構築するためには、新規な骨格形成反応の開発が欠かせない。この研究では、金属を用いた還元反応を起点とした新規骨格形成反応の開発と生物活性化合物の全合成を検討した。その結果、チタンと希土類金属であるサマリウムを用いた反応を開発することができ、アルツハイマー病の対処療法に有効とされるコリンエステラーゼ阻害活性を示すマルスペリン類など5つの天然物の初の全合成に成功した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Total Synthesis of (±)-Marsupellins A and B via Acetoxymarsupellone Using an Intramolecular Reductive Cyclization of Epoxycyanohydrin Derivative with Cp2TiI2019

    • Author(s)
      Matsunaga Kazuma、Saito Naoki、Kogen Hiroshi、Takatori Kazuhiko
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 15 Pages: 6054-6057

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02207

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 6,6-dimethyltricyclo[5.4.0.02,8]undecane-2,9-diol for (ent-)longipinane-type sesquiterpenoids using two types of radical cyclization reactions2018

    • Author(s)
      Kazuma Matsunaga, Kazuhiko Takatori, Hiroshi Kogen, Naoki Saito
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 59 Issue: 43 Pages: 3872-3875

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.09.030

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 13-Hydroxy-15-oxozoapatlinの合成研究2021

    • Author(s)
      浅川 正博、長澤 心、松永 和磨、岸田 敦、高取 和彦
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 低原子価チタンを用いたシアノヒドリン誘導体からのカップリング反応の開発2020

    • Author(s)
      遠藤 龍生、松永 和磨、岸田 敦、長澤 心、高取 和彦
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report
  • [Presentation] アルテミシニンの物性改善を目的とした共結晶探索スクリーニング2020

    • Author(s)
      三浦 宗一郎、小山 遼太朗、津野 直哉、高取 和彦、Varin Titapiwatanakun、深水 啓朗
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] Marsupellin 類の合成研究2019

    • Author(s)
      松永和磨, 齋藤直樹, 古源寛, 高取和彦
    • Organizer
      日本薬学会139年会
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  • [Presentation] 低原子価チタンを用いた , 新規シアノアルキルラジカル生成法の開発2019

    • Author(s)
      松永和磨, 岸田敦, 縄田茉夕, 高取和彦
    • Organizer
      日本薬学会139年会
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  • [Presentation] 単結晶X線構造解析の利用2019

    • Author(s)
      高取和彦
    • Organizer
      日本薬剤学会物性FGセミナー2018
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      2018 Research-status Report
    • Invited

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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