Synthesis of Glycoside-Based Middle Moleucles via Sequential Site-Selective Functionalization

• Project Area: Middle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
• Project/Area Number: 18H04405
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 上田 善弘 京都大学, 化学研究所, 助教 (90751959)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 中分子 / グルコース / 位置選択性 / エラジタンニン / 全合成 / 有機化学 / 糖

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、糖関連物質の合成において不可避であった多段階の保護-脱保護に基づかない、無保護糖の連続位置選択的官能基化に基づく新しい逆合成解析により、生物活性配糖体中分子の効率的合成法の開発を研究対象としている。この達成により、同一官能基の反応性をも制御し得る有機合成化学の力を示すとともに、合成の煩雑さが発展を妨げている糖質科学の発展に貢献する事を目的としている。これまでに無保護グルコースの連続位置選択的官能基化によって、グルコースから7工程で二量体エラジタンニンcoriariin Aやpunicafolinの全合成を達成していた。Punicafolinの全合成において、鍵反応であるピラノース環の反転を伴う酸化的カップリングのメカニズム解析を行った際、カップリングの際に用いた試薬がHHDP基構築とともに、その軸不斉の回転に関与することがわかった。そこで、punicafolin合成の際に用いたキラルアミンのエナンチオマーを用いてカップリング反応を行ったところ、逆の立体化学を有するHHDP基の構築に成功した。これにより、punicafolinの合成中間体から別の天然物macaranganinの全合成をグルコースから7工程で行うことができた。さらに、グルコースの1位及び4位にガロイル基を持つ化合物の3位水酸基選択的アシル化反応を見出すことができ、3,4-HHDP型エラジタンニンcercidinin Aの全合成をグルコースから7工程で行うことができた。以上の研究により、4,6-、2,3-、3,6-及び3,4-HHDP型エラジタンニンを糖水酸基に保護基を利用することなく合成することが可能となった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Total Synthesis of Cercidinin A via a Sequential Site-selective Acylation Strategy (2020)
  • Author(s): Shibayama Hiromitsu、Ueda Yoshihiro、Kawabata Takeo
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 49 Issue: 2 Pages: 182-185
  • DOI: 10.1246/cl.190872
  • NAID: 130007795245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] γ-Selective Vinylogous Aza-Morita?Baylis?Hillman Reaction with N-Carbamoylimines (2020)
  • Author(s): Gondo Naruhiro、Tanigaki Yusuke、Ueda Yoshihiro、Kawabata Takeo
  • Journal Title: Synlett Volume: 31 Issue: 04 Pages: 398-402
  • DOI: 10.1055/s-0039-1691657
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] β-Silicon-Effect-Promoted Intermolecular Site-Selective C(sp3)-H Amination with Dirhodium Nitrenes (2020)
  • Author(s): Ryo Ninomiya、Kenta Arai、Gong Chen、Kazuhiro Morisaki、Takeo Kawabata、Yoshihiro Ueda
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 56 Issue: 43 Pages: 00-00
  • DOI: 10.1039/d0cc00959h
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of 4-Deoxy Pyranosides via Catalyst-Controlled Site-Selective Toluoylation of Abundant Sugars (2019)
  • Author(s): Yanagi Masanori、Ueda Yoshihiro、Ninomiya Ryo、Imayoshi Ayumi、Furuta Takumi、Mishiro Kenji、Kawabata Takeo
  • Journal Title: Organic Letters Volume: 21 Issue: 13 Pages: 5006-5009
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.9b01549
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Asymmetric Synthesis of beta-Lactams By Intramolecular Conjugate Addition of Serine and Cysteine Derivatives via Memory of Chirality (2018)
  • Author(s): Ryuichi Hyakutake, Tomoyuki Yoshimura, Yoshihiro Ueda, Kazuhiro Hayashi, Takumi Furuta, Takeo Kawabata
  • Journal Title: Heterocycles Volume: 97 Issue: 2 Pages: 1128-1147
  • DOI: 10.3987/com-18-s(t)95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intermolecular chemo- and regioselective aromatic C?H amination of alkoxyarenes promoted by rhodium nitrenoids (2018)
  • Author(s): Arai Kenta、Ueda Yoshihiro、Morisaki Kazuhiro、Furuta Takumi、Sasamori Takahiro、Tokitoh Norihiro、Kawabata Takeo
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 54 Issue: 18 Pages: 2264-2267
  • DOI: 10.1039/c7cc09952e
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Site- and Stereoselective Molecular Transformation (2019)
  • Author(s): Yoshihiro Ueda
  • Organizer: The 1st Germany-Japan-China Joint Worshop on Extremely Large π-Systems
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Total Synthesis of Natural Glycosides Based on Site-Seletive Functionalization of Unprotcted Glycosides (2019)
  • Author(s): Yoshihiro Ueda
  • Organizer: Colloquium at Department of Chemistry, The University of Tronto
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Punicafolin及びmacranganinの全合成 (2019)
  • Author(s): 芝山啓允、上田善弘、川端猛夫
  • Organizer: 第61回天然有機化合物討論会
• [Presentation] Total Synthesis of Ellegatannins based on Site-Selective Transformation of D-Glucose (2019)
  • Author(s): Yoshiihiro Ueda, Hiromitsu Shibayama, Takeo Kawabata
  • Organizer: The 8th Japanese-Sino Symposium on Organic Chemistry for Young Scientists
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 位置選択的分子変換法の開発：水酸基のアシル化とC-Hアミノ化 (2019)
  • Author(s): 上田善弘
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
  • Invited
• [Presentation] 触媒的位置選択的置換基導入を基盤とする punicafolin の全合成 (2018)
  • Author(s): ○芝山 啓允 ,上田 善弘 , 川端 猛夫
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] Total Synthesis of Ellagitannins based on Sequential Site-Selective Functionalization of D-Glucose (2018)
  • Author(s): ◯Yoshihiro Ueda, Hiromitsu Shibayama, Hironori Takeuchi, Yusuke Fujimori, Takeo Kawabata
  • Organizer: 日本化学会第99春季年会
• [Presentation] 多官能基性化合物の位置及び立体選択的分子変換 (2018)
  • Author(s): 上田善弘
  • Organizer: 第6回千葉大学キラリティーネットワーク研究会講演会
  • Invited
• [Presentation] 触媒的位置選択的分子変換-無保護糖の直接官能基化に基づく天然物合成- (2018)
  • Author(s): 上田善弘
  • Organizer: 第４回近畿薬学シンポジウム：化学系の若い力
  • Invited
• [Presentation] グルコースの連続的位置選択的官能基化に基づく二量体エラジタンニンcoriariin Aの全合成 (2018)
  • Author(s): ○芝山啓允、竹内裕紀、上田善弘、古田 巧、川端猛夫
  • Organizer: 第60回天然有機化合物討論会
• [Presentation] Total Synthesis of Ellagaitannnins Based on Sequential Site-Selective Functionalization of Unprotected D-Glucose (2018)
  • Author(s): Yoshihiro Ueda
  • Organizer: The 1st international Symposium on Middle Molecular Strategy for Young Scientists
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Remarks] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.fos.kuicr.kyoto-u.ac.jp/