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Synthetic studies of bioactive natural products with multiple quaternary asymmetric carbon centers

Research Project

Project/Area Number 21K05292
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

Yoshimura Fumihiko  静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (70374189)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords四級不斉炭素 / アンドラスチン / ハリコニン / ニトリル / ジアミン / 全合成 / 水素移動反応 / 共役付加 / ポリアミン / 金属ヒドリド水素原子移動 / シアノ基 / 環化反応
Outline of Research at the Start

天然物に代表される薬物候補化合物に四級不斉炭素を付加すると、配座規制により好ましい生物学的影響(例えば活性や代謝安定性の向上)がしばしば見られるため、四級不斉炭素含有化合物が注目を集めている。本研究は、シアノ基の特性を活用した反応設計を行い、四級不斉炭素が密集した天然物の化学合成を革新する方法論の開発を目的とする。合成標的としてアンドラスチン類とハリコニン類を設定し、環を形成しつつ四級不斉炭素を含む連続不斉炭素を一度に構築できる反応を開発して、これら天然物の全合成をめざす。併せて、各種部分構造体や類縁体も合成し、それらの構造活性相関を行い、天然物の活性重要部位も特定する。

Outline of Final Research Achievements

This research aimed at the chemical syntheses of bioactive natural products bearing multiple quaternary stereocenters. We have developed an efficient method for stereoselective construction of a quaternary stereocenter through a one-pot Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction/intramolecular conjugate addition reaction. We accomplished the total synthesis of Halichonine B by using such one-pot reaction and the strategic use of nitrobenzenesulfonamides. Additionally, we developed the methods for construction of all quaternary stereocenters and completed the synthesis of the ABCD-ring fragment of Andrastin C.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では難易度が高い四級不斉天然物が密集した天然物の合成に取り組んだ。新たな四級不斉炭素構築法を開発し、天然物の全合成へ展開した。独自の合成戦略でハリコニンBの立体選択的な全合成を達成した。また、アンドラスチンCの部分構造の合成に成功した。新反応の実用性を天然物全合成で実証できたため、学術的意義は大きい。これらの成果は、創薬科学において近年注目を集めている三次元的に広がった構造をもつ分子の合成に有用な手段を提供するものであり、社会的要請にも応えるものである。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Bis[5,5-dimethyl-1-(4-methylpiperazin-1-yl)-1,2,4-hexanetrionato-κ2O,κ4O]cobalt(II)2022

    • Author(s)
      Okada Taku、Yoshimura Fumihiko
    • Journal Title

      Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (e-EROS)

      Volume: - Pages: 1-4

    • DOI

      10.1002/047084289x.rn02474

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
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    • Author(s)
      内田雅哉、新田目かおり、大内仁志、稲井誠、吉村文彦、滝田良、菅敏幸
    • Organizer
      第65回天然有機化合物討論会
    • Related Report
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  • [Presentation] グロボステレチンAの合成研究2023

    • Author(s)
      青木謙汰、吉村文彦、滝田良
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ハリコニンBの全合成2023

    • Author(s)
      内田雅哉、新田目かおり、大内仁志、稲井誠、吉村文彦、滝田良、菅敏幸
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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  • [Presentation] ハリコニンBの合成研究2022

    • Author(s)
      内田雅哉、新田目かおり、大内仁志、稲井誠、吉村文彦、菅敏幸
    • Organizer
      第68回 日本薬学会東海支部総会・大会
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      佐藤優太、大内仁志、稲井誠、滝田良、吉村文彦、菅敏幸
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      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2022
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      吉村文彦
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      吉村文彦、荻原護弘、阿部泰樹、大内仁志、稲井誠、谷野圭持、菅敏幸
    • Organizer
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      吹田祐介、鈴木彩香、阿部泰樹、大内仁志、稲井誠、吉村文彦、谷野圭持、菅敏幸
    • Organizer
      日本病院薬剤師会東海ブロック日本薬学会東海支部合同学術大会2021
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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