2019 Fiscal Year Annual Research Report
四級不斉炭素構築法の新展開：付加／転位反応による高次構造天然物の効率合成
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18H01970
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
谷野 圭持 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40217146)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 合成化学 / 四級炭素 / 転位反応 / 天然物合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機合成化学において、第四級不斉炭素の構築は立体障害のために困難であり、これを克服する新手法の開発が求められている。本研究の目的は、申請者が独自に設計した「エポキシニトリルの形式的転位反応」および「転位反応によるgem-ジビニル化合物の高効率合成」を第四級不斉炭素構築の強力なツールとして確立することにある。さらに、これらが真に有用な有機合成手法であることを、縮環炭素骨格を有する天然物の全合成において実証する。標的化合物としては、医薬品や農薬のリードとして期待される高次構造天然物に加え、社会的な意義をもつ天然物を選び、その過程で得られる各種誘導体を生物活性試験に付して構造活性相関の知見を得る。
本年度は、微生物から発見された天然物ヒスピドスペルミジンを標的化合物として設定し、「転位反応によるgem-ジビニル化合物の高効率合成」を鍵とする効率的全合成を目指した。ヒスピドスペルミジンは、ホスホリパーゼC を特異的に阻害して細胞増殖を抑制する生物活性を示す。その分子構造は、５員環と２つの６員環が組み合わされたカゴ型骨格にアミン側鎖が連結された複雑なものである。これまでに３例の全合成が報告されているが、本研究ではgem-ジビニル化合物にアルケン側鎖を導入し、閉環メタセシス反応による非対称化で第四級不斉中心を構築する斬新な合成アプローチを検討した。その結果として、ヒスピドスペルミジンの短工程全合成を達成した。その結果として、ヒスピドスペルミジンの短工程全合成を達成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
合成標的化合物の一つである、ヒスピドスペルミジンの効率的全合成に成功した。独自に開発した「転位反応によるgem-ジビニル化合物の高効率合成」を採用することで、短工程での合成が達成されたことから、他の天然物合成にも応用し得る効率的な合成手法となることが実証された。また、この全合成の後半において、パラジウム触媒を用いた新たな5員環形成法の開発にも成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、独自の「エポキシニトリルの形式的転位反応」を鍵工程とする「アコニチンアルカロイドの全合成研究」を検討する。標的化合物のアコニチン類は、トリカブトの毒成分として発見され、強力な生物活性と複雑な分子構造の両面から注目されてきた天然物である。６環性骨格上に多数の官能基を含む複雑な構造は、有機化学の最先端の知見を動員しても合成困難といえる。これまでに３グループによる全合成が報告されているが、本研究では、ビシクロ[3.2.1]オクタン部位を形式的転位反応によって構築する計画である。
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[Journal Article] Development of a 1,3a,6a-Triazapentalene Derivative as a Compact and Thiol-specific Fluorescent Labeling Reagent2020
Author(s)
Atsushi Nakayama, Akira Otani, Tsubasa Inokuma, Daisuke Tsuji, Haruka Mukaiyama, Akira Nakayama, Kohji Itoh, Akira Otaka, Keiji Tanino, and Kosuke Namba
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Journal Title
Communications Chemistry
Volume: 3
Pages: Article No: 6
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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