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Development of the methodology for the construction of optically active 3,3-disubstituted piperidine skeletons using organocatalyst and its application for the synthesis of natural products.

Research Project

Project/Area Number 19K06969
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionInternational University of Health and Welfare (2021-2022)
Chiba University (2019-2020)

Principal Investigator

Kogure Noriyuki  国際医療福祉大学, 薬学部, 講師 (80396689)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsアルカロイド / 有機分子触媒 / 不斉全合成 / マイケル付加 / エナミン / ピペリジン / 効率的不斉全合成
Outline of Research at the Start

有機合成化学において、全てが炭素に結合した不斉第四級炭素の構築は非常に難しい課題であり、現在でも世界中の多くの有機化学者が研究対象としているテーマである。また有機分子触媒は、金属を含まず、安定・安価で環境にも優しいことから近年非常に注目を集めている。
本研究では、有機分子触媒を用いた、新しいタイプの不斉第四級炭素の立体選択的構築法を確立することにより、新薬の候補化合物の効率的な合成に貢献することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

We have developed the asymmetric Michael reaction of enamine (3-ethyl-2,3-dehydropiperidine) with acrolein to stereoselectively construct 3,3-disubstituted piperidine skeletons with a quaternary chiral center using organocatalyst. Although acrolein has turned to be commercially unavailable due to its toxicity, we established new reaction condition which proceed using acrolein dimethyl acetal as an alternative. We have achieved efficient total syntheses of several natural alkaloids (vincamine, leucomidines A and C) from the bicyclic key intermediate obtained in this asymmetric reaction. In the nearly future, we plan to achieve efficient total synthesis of further new alkaloids.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々が確立した有機分子触媒を用いたエナミンのアクロレイン誘導体への不斉マイケル反応は、優に50を超えるモノテルペノイドインドールアルカロイドの効率的全合成に利用可能である。モノテルペノイドインドールアルカロイドは非常に複雑な構造と強力な生物活性をもち、医薬品として利用されている化合物も多いことから、本研究が新規創薬シード分子の探索に大きく貢献できると考えている。本反応は触媒量(3%程度)の有機分子触媒で反応が進行することから環境負荷が小さく、高度な手技を必要とせず汎用性・再現性が高いことからも、学術的意義は非常に大きいと言える。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Elucidation of Absolute Configuration of Ophiorrhiside A by Comparison of ECD Spectra with That of Model Chiral Compound Having a 1,2,3,4-Tetrahydro-β-carbolin-3-one Skeleton2021

    • Author(s)
      Kitajima Mariko、Onozawa Tadayoshi、Kogure Noriyuki、Takayama Hiromitsu
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 102 Issue: 1 Pages: 35-43

    • DOI

      10.3987/com-20-14351

    • NAID

      40022477730

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Total Synthesis of Fawcettimine-Type Lycopodium Alkaloid, Lycopoclavamine-A.2019

    • Author(s)
      H. Kaneko, S. Takahashi, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 84 Issue: 9 Pages: 5645-5654

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00586

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Syntheses of Pleiocarpamine, Normavacurine, and C-Mavacurine.2019

    • Author(s)
      K. Sato, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 21 Issue: 9 Pages: 3342-3345

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01084

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of (?)-14-Hydroxygelsenicine and Six Biogenetically Related Gelsemium Alkaloids2019

    • Author(s)
      Saito Atsushi、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 17 Pages: 7134-7137

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02703

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Total Synthesis of Biphenylquinolizidine Alkaloids 4″-O-Demethyllythridine and 14-epi-4″-O-Demethyllythridine2019

    • Author(s)
      Kawabata Haruka、Hirama Taku、Yanagisawa Tomomi、Sato Keigo、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Issue: 19 Pages: 7982-7986

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02962

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Indole Alkaloids from Ervatamia cumingiana.2019

    • Author(s)
      M. Kitajima, S. Nakano, N. Kogure, S. Subhadhirasakul, and H. Takayama
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 99 Issue: 1 Pages: 213-213

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)11

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発2022

    • Author(s)
      塩見慎也、平田一真、森田暁洋、冨永翔太、小暮紀行、髙山廣光、北島満里子、石川勇人
    • Organizer
      日本薬学会第142回年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発とインドールアルカロイド合成への応用2020

    • Author(s)
      小暮紀行、森田暁洋、冨永翔太、髙山廣光、北島満里子
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発と天然物合成2020

    • Author(s)
      小暮紀行
    • Organizer
      第7回千葉大学キラリティーネットワーク研究会(WCCU)講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] (+)-カリカンチンを用いた新規有機不斉触媒の開発研究2020

    • Author(s)
      山西恭輔, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Akuammiline型アルカロイドの網羅的全合成研究2020

    • Author(s)
      佐藤圭悟, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Total syntheses of pleiocarpamine, normavacurine, and C-mavacurine2019

    • Author(s)
      K. Sato, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gelsedine型ゲルセミウムインドールアルカロイド類の網羅的全合成2019

    • Author(s)
      齊藤惇, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • Organizer
      第61回天然有機化合物討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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