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2016 Fiscal Year Annual Research Report

電子環状反応を基盤とする多置換中員環の立体制御合成と生物活性分子創製

Research Project

Project/Area Number 16H05073
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

高須 清誠  京都大学, 薬学研究科, 教授 (10302168)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 服部 明  京都大学, 薬学研究科, 准教授 (50300893)
山岡 庸介  京都大学, 薬学研究科, 助教 (60624723)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords分子ひずみ / 中員環 / 小員環 / 電子環状反応 / 不斉合成
Outline of Annual Research Achievements

医薬資源としての活用が限定的な多置換中員環炭化水素および複素環の簡便かつ利便性の高い反応の開発を計画した。第一の課題として開環的電子環状反応を立体制御下で利用して実用的にそれらを合成する方法の開発と確立を検討し、第二の課題として、中員環合成の鍵中間体となるtrans-シクロアルケンの面性不斉を活用した不斉合成法の検討を行った。
1.Transシクロアルケンの単離とその合成的応用:Transシクロアルケンを単離するためには、電子環状反応で生じるシクロアルカジエンの二重結合のうちひずみの少ないcis二重結合を選択的に反応させる必要がある。そこで、シリルエノールエーテルの反応性に着目し、フッ素試薬で脱シリル化を行い求核性の高いエノラートを生じさせアルキル化することでtrans-シクロアルケンを捕捉することとした。[18-crown-6K][F]を脱シリル化剤に用いると反応は良好に進行し、メチル化、ベンジル化、共役付加、フッ素化などでエノラートを捕捉し、目的のtrans-シクロアルケンを選択的に合成することができた。構造的に多様な生成物を合成することに成功しており、従来法では立体選択適合性の難しい化合物の合成も簡便にできた。
2.短寿命中間体として利用した複素環不斉合成法の確立:縮環シクロブテンをPd触媒とortho-ヨードアニリン存在下で反応を行ったところ、Heck型反応と分子内環化が連続的に進行し、中員環縮環インドリン化合物が良好な収率で得られた。光学活性原料を用いたところ、不斉転写が完全に進行し光学活性な生成物を与えた。この反応は中間体のtrans-シクロアルケンが面性不斉を有していることに基づく不斉記憶型反応と位置づけられる。そこで、条件を工夫し反応温度を下げることで、生成物の光学純度の低下を抑えることに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画書通りに進行する。一部の計画は実現できていないが、29年度以降のヒントとなる成果がでつつある。また、当初想定していなかった新たな発見もでき、今後につながるものである。

Strategy for Future Research Activity

研究計画書通り以下の課題について研究を推進する。
(1)薬剤耐性腫瘍に有効なアルカロイドgrandilodine類の合成研究、(2)電子環状反応に基づく中員環合成法の展開と触媒反応化、(3)In silico分子設計によるM1アミノペプチターゼ阻害剤の探索

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Site-selective benzoin-type cyclization of unsymmetrical dialdoses catalyzed by N-heterocyclic carbenes for divergent cyclitol synthesis2017

    • Author(s)
      Kang, B.; Wang, Y.; Kuwano, S.; Yamaoka, Y.; Takasu, K.; Yamada
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 53 Pages: 4469-4472

    • DOI

      10.1039/C7CC01191A

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Total Synthesis of (-)-Histrionicotoxin through a Stereoselective Radical Translocation-Cyclization Reaction2017

    • Author(s)
      Sato, M.; Azuma, H.; Daigaku, A.; Sato, S.; Takasu, K.; Okano, K.; Tokuyama, H.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 56 Pages: 1087-1091

    • DOI

      10.1002/anie.201609941

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of a Catalytic Chiral Leaving Group for Asymmetric Substitutions at sp3-Hybridized Carbon Atoms: Kinetic Resolution of β-Amino Alcohols by p-Methoxybenzylation2016

    • Author(s)
      Kuroda, Y.; Harada, S.; Oonishi, A.; Kiyama, H.; Yamaoka, Y.; Yamada, K.; Takasu, K.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 55 Pages: 13137-13141

    • DOI

      10.1002/anie.201607208

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Desymmetrization of acid anhydride with asymmetric esterification catalyzed by chiral phosphoric acid2016

    • Author(s)
      Yamada, K.; Oonishi, A.; Kuroda, Y.; Harada, S.; Yamaoka, Y.; Kiyama, H.; Takasu, K.
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 57 Pages: 4098-4100

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.07.093

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Multisubstituted Silyloxy-based Donor-Acceptor Cyclobutanes by an Acid-Catalyzed [2+2] Cycloaddition2016

    • Author(s)
      Takasu, K.
    • Journal Title

      Israel J. Chem.

      Volume: 56 Pages: 488-498

    • DOI

      10.1002/ijch.201500096

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Synthesis of Medium-sized trans-Cycloalkenes by Domino 4p-Electrocyclization-Alkylation of Fused Cyclobutenes2016

    • Author(s)
      Tomohiro Ito, Ken-ichi Yamada, Yousuke Yamaoka, Kiyosei Takasu
    • Organizer
      The Tenth International Symposium on Integrated Synthesis(ISONIS-10)
    • Place of Presentation
      Awaji Umebutai
    • Year and Date
      2016-11-18 – 2016-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞内微小環境の差を認識しうる低分子化合物の創製に向けて2016

    • Author(s)
      高須清誠
    • Organizer
      京都市成長産業創造センター定期フォーラム
    • Place of Presentation
      京都市成長創造センター
    • Year and Date
      2016-08-04
    • Invited
  • [Presentation] 一つで二度おいしいタンデム触媒による有機合成2016

    • Author(s)
      高須清誠
    • Organizer
      グリーンケミストリーに根差した有機合成手法研究会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2016-07-15
    • Invited
  • [Presentation] Asymmetric Synthesis of Medium-Sized Ring Compounds via Short-Lived Cycloalkadiene Intermediates Based on Memory of Chirality Strategy2016

    • Author(s)
      Norihito Arichi, Tomohiro Ito, Ken-ichi Yamada, Yousuke Yamaoka, Kiyosei Takasu
    • Organizer
      Molecular Chirality Asia 2016
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Year and Date
      2016-04-20 – 2016-04-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discovery of New Reactions and Utilities of 4-Membered Carbocyles2016

    • Author(s)
      Takasu, K.
    • Organizer
      Agora Bayer Symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-04-15
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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