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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Collective synthesis of biologically active natural products by means of cascade reaction

Research Project

Project/Area Number 16H04915
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

西川 俊夫  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90208158)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中崎 敦夫  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00366428)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords天然物 / カスケード反応 / 有機合成 / 網羅合成 / 生物活性物質 / ペラミン / チャキシン / セスペンドール
Outline of Annual Research Achievements

天然有機化合物を医薬、農薬や生物学研究のツール分子として利用しようとすると、常にその量的供給が問題となる。本研究では、顕著な生物活性を示すことが明らかになっているにも関わらず、天然からの供給と誘導体合成が困難なため有効利用が進まない天然物を、連続反応によって中心骨格を効率よく構築し、短工程による化学合成法を確立する事を目的とする。最終年度は、エンドファイト毒ペラミン、インドールアルカロイド セスペンドール、破骨細胞の形成阻害活性を示すチャキシンの合成を行い、以下の成果を得た。
ペラミンの合成では、昨年度、この化合物に含まれるピロロピラジノン骨格の合成を新規なannulation反応を開発してペラミンを全合成した。しかし、副生成物の分離が困難で大量合成は現実的でなかった。そこで、今年度は、プロパルジルブロミドとピロールアミドからone-potでピロロピラジノン骨格を得る方法を開発した。この生成物を使ってグラムスケールのペラミン合成が可能になった。
セスペンドールの合成では、鍵反応である連続環化反応の条件を確立した。Cu、Pd塩を除去できるシリカゲルを使って精製したモデル基質を無機塩基とともに加熱したところ、連続環化反応は進行せず、8員環環状アミンが高収率で得られた。一方、低温でCuあるいはPd触媒を使った場合、8員環環状アミンを副生することなく、期待した連続反応の生成物である4環性インドールが高収率で得られた。
チャキシンの合成では、7-dehydrocholesterolを使ってD環側鎖構造に関する4種類の類縁体をした。また、チャキシンのエステル結合を加水分解し、A環部分は、エノン構造となった生成物が得られ、一方のCD環部分は、カルボン酸が分子内のケトンに付加したアセタール構造として得られてきた。これらは、現在活性評価中である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 浙江大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      浙江大学
  • [Journal Article] Total Syntheses and Determination of Absolute Configurations of Cep-212 and Cep-210, Predicted Biosynthetic Intermediates of Tetrodotoxin Isolated from Toxic Newt2019

    • Author(s)
      Adachi Masaatsu、Miyasaka Tadachika、Kudo Yuta、Sugimoto Keita、Yotsu-Yamashita Mari、Nishikawa Toshio
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Pages: 780~784

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b04043

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Semi-synthesis and Structure-Activity Relationship of Neuritogenic Oleanene Derivatives2018

    • Author(s)
      Bian Linglin、Cao Shining、Cheng Lihong、Nakazaki Atsuo、Nishikawa Toshio、Qi Jianhua
    • Journal Title

      ChemMedChem

      Volume: 13 Pages: 1972~1977

    • DOI

      10.1002/cmdc.201800352

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of an Asexual Reproduction Inducer of Phytopathogenic and Toxigenic Fusarium2018

    • Author(s)
      Qi Jianhua、Cheng Lihong、Sun Yujuan、Hirata Yushi、Ushida Naoki、Ma Zhonghua、Osada Hiroyuki、Nishikawa Toshio、Xiang Lan
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Pages: 8100~8104

    • DOI

      10.1002/anie.201803329

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A concise synthesis of peramine, a metabolite of endophytic fungi2018

    • Author(s)
      Ito Shinsaku、Yamamoto Yuta、Nishikawa Toshio
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 82 Pages: 2053~2058

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1511966

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RCAI-56のα-カルバガラクトース部分の新規合成法2019

    • Author(s)
      牛田直輝、永井伸和、石井保之、西川俊夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] Chaxine類とその類縁体の合成研究2019

    • Author(s)
      二木美咲、平田裕嗣、中崎敦夫、呉 静、河岸洋和、西川俊夫
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
  • [Presentation] 天然物の網羅的合成と新生物機能の解明2019

    • Author(s)
      西川俊夫、中崎敦夫、安立昌篤
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会シンポジウム「農芸化学における有機合成の力―その視点と未来―」
    • Invited
  • [Presentation] シオノギ低分子創薬化学賞 生物活性天然物の効率的合成のための新合成方法論の開発2018

    • Author(s)
      西川俊夫
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム2018 年
    • Invited
  • [Presentation] 天然物の効率的合成のための新合成方法論の開発2018

    • Author(s)
      西川俊夫
    • Organizer
      平成30年度有機合成セミナー
    • Invited
  • [Presentation] ぺラミンの効率的合成法の開発2018

    • Author(s)
      伊藤晋作、山本雄太、西川俊夫
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第183回支部例会
  • [Presentation] Chaxine類とその類縁体の合成研究2018

    • Author(s)
      二木美咲、平田裕嗣、中崎敦夫、呉 静、河岸洋和、西川俊夫
    • Organizer
      日本農芸化学会中部支部第183 回支部例会
  • [Presentation] 天然物の網羅的合成と生物機能の解明2018

    • Author(s)
      西川俊夫
    • Organizer
      第5回ケミカルバイオロジーセミナーin 信州大学農学部
    • Invited
  • [Presentation] Collective Synthesis of Chaxines, Novel Steroidal Natural Products Isolated from Chinese Edible Mushroom.2018

    • Author(s)
      Toshio Nishikawa, Misaki Niki, Yushi Hirata, Atsuo Nakazaki, Hidenori Kawagishi
    • Organizer
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthetic studies on conidiogenone, a strong conidiogenesis inducer of fungi.2018

    • Author(s)
      Yuuta Yamamoto, Toshio Nishikawa
    • Organizer
      名古屋大学博士課程教育リーディングプログラム グリーン自然科学国際教育 研究プログラム 年次報告会 2018
  • [Book] 天然物の化学Ⅱ(科学のとびら64)「キノコから見つかった天然物チャキシンの合成」2018

    • Author(s)
      西川俊夫、上村大輔編
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      978-4-8079-1505-7
  • [Book] 天然有機化合物の全合成2018

    • Author(s)
      日本化学会
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      978-4-7598-1387-6
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~organic/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] α―カルバガラクトース化合物の製造方法2018

    • Inventor(s)
      牛田直樹, 西川俊夫
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-123363

URL: 

Published: 2019-12-27  

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