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2018 Fiscal Year Research-status Report

アミド基を基盤とした1,3-双極子合成法の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 18K05127
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

佐藤 隆章  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70509926)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsアミド / 求核付加反応 / 1,3-双極子 / ニトロン / 天然物の全合成
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、「安定で官能基変換の難しいアミド基を自在に操れるか」という有機合成化学上の課題のもと、アミド基を1,3-双極子等価体として利用する合成法の開発に取り組む。具体的には、1)N-ヒドロキシアミドに対する還元的ならびに求核的ニトロン合成法の開発、2)開発した反応の多環性構造を有する含窒素天然物への応用、3)アゾメチンイリドやアゾメチンイミンなど、様々な1,3-双極子の合成へと展開し、一般性の高い方法論への拡張を目指す。

(1)N-ヒドロキシアミド誘導体に対し、炭素求核剤が導入できる求核的ニトロン合成法を開発した。SEM基で保護したN-ヒドロキシアミド誘導体に有機リチウム試薬を加えると、5員環キレート中間体を形成する。このキレート中間体に対し酸を添加すれば、脱保護と脱離が一挙に進行し、多置換ニトロンが合成できるようになった。

(2)ニトロン合成における大きな課題は、鎖状ニトロンよりも環状ニトロンの合成が困難な点である。N-ヒドロキシアミンの縮合反応は、環状ニトロンの合成にはほとんど利用されない。これは、1つの分子内にカルボニル基とN-ヒドロキシアミンを導入するのが煩雑なためである。これに対し開発した方法は、環状ニトロンを容易に発生できるため、多環性化合物が迅速に合成可能となる。実際、ピログルタミン酸誘導体に対し、求核的ニトロン化と[3+2]環化付加で三環性化合物を合成した。この中間体から誘導し、シリンドリシンCを全合成した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究は順調に進行しており、2018年度に予定していた「求核的ニトロン合成法」の開発に予定通り成功した。また、2019年度に取り組む予定であったニトロン合成法の応用例として提案したシリンドリシンCとカリシフィリンBの全合成に取り組み始め、シリンドリンCの全合成をすでに達成した。

Strategy for Future Research Activity

2018年度に開発した還元的ニトロン合成法を利用し、六環性含窒素天然物カリシフィリンBの全合成に取り組む。この反応では、用いる酸の種類や添加剤の効果が大きいことが明らかとなっており、天然物合成に最適化した反応条件を確立する。また、2020年度に取り組む予定であるアゾメチンイミン・アゾメチンイリド合成への応用に先行して取り組み始め、実現性を検証する。

  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Unified Total Synthesis of Madangamine Alkaloids2019

    • Author(s)
      Suto, T.; Yanagita, Y.; Nagashima, Y.; Takikawa, S.; Kurosu, Y.; Matsuo, N.; Miura, K.; Simizu, S.; *Sato, T.; *Chida, N.
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 92 Pages: 545-571

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180334

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Total Synthesis of Fasicularin by Chiral N-Alkoxyamide Strategy2019

    • Author(s)
      Yamamoto, S.; Komiya, Y.; Kobayashi, A.; Minamikawa, R.; Oishi, T.; *Sato, T.; *Chida, N.
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 21 Pages: 1868-1871

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00478

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleophilic Approach to Fully Substituted Cyclic Nitrones from N-Hydroxylactam Derivatives: Development and Application to the Total Synthesis of Cylindricine C2019

    • Author(s)
      Hiraoka, S.; Matsumoto, T.; Matsuzaka, K.; *Sato, T.; *Chida, N.
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 58 Pages: 4381-4385

    • DOI

      10.1002/anie.201901049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereodivergent Hydroboration of Allenes2018

    • Author(s)
      Nagashima, Y.; Sasaki, K.; Suto, T.; *Sato, T.; *Chida, N.
    • Journal Title

      Chemistry An Asian Journal

      Volume: 13 Pages: 1024-1028

    • DOI

      10.1002/asia.201800134

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iridium-Catalyzed Reductive Nucleophilic Addition to Secondary Amides2018

    • Author(s)
      Takahashi, Y.; Yoshii, R.; *Sato, T.; *Chida, N.
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 20 Pages: 5705-5708

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b02421

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of Complex Alkaloids by Nucleophilic Addition to Amides2018

    • Author(s)
      *Sato, T.; Yoritate, M.; Tajima, H.; Chida, N.
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 16 Pages: 3864-3875

    • DOI

      10.1039/C8OB00733K

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ペプチド修飾を志向したアミド基選択的な求核付加反応の開発2019

    • Author(s)
      高橋芳人
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 五員環連結反応を用いたプロトステモナミドの全合成2019

    • Author(s)
      相田泰毅
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 銅触媒によるイソオキサゾリジンを用いた求電子的エーテル化反応の開発2019

    • Author(s)
      片原聖矢
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Iridium-Catalyzed Reductive Nucleophilic Addition to Amides2019

    • Author(s)
      Yoshito Takahashi
    • Organizer
      The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アミド変換反応の開発と天然物全合成の効率化2018

    • Author(s)
      佐藤隆章
    • Organizer
      第9回サブウェイセミナー
    • Invited
  • [Presentation] ありふれた官能基の潜在的反応性を活用した天然物全合成2018

    • Author(s)
      佐藤隆章
    • Organizer
      星薬科大学研究科助手会大学院自治会合同セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Total Synthesis of Complex Alkaloids by Nucleophilic Addition to Amides2018

    • Author(s)
      Takaaki Sato
    • Organizer
      The 13th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Stereodivergent Approach to Natural Products with Skipped Dienes2018

    • Author(s)
      Takaaki Sato
    • Organizer
      KEIO International Symposium on Innovative Molecular Transformations
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いたアミド基選択的な還元的求核付加反応の開発2018

    • Author(s)
      高橋芳人
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム
  • [Presentation] ファシクラリンの不斉全合成:キラルN-アルコキシアミドの開発と応用2018

    • Author(s)
      小宮幸典
    • Organizer
      第9回サブウェイセミナー
  • [Presentation] 求核的ニトロン合成法を用いたCylindricine C の不斉全合成2018

    • Author(s)
      平岡翔舞
    • Organizer
      第48回複素環化学討論会
  • [Presentation] イソオキサゾリジンを用いた求電子的エーテル化反応の開発2018

    • Author(s)
      片原聖矢
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
  • [Presentation] イリジウム触媒を用いたアミド基選択的な還元的求核付加反応の開発2018

    • Author(s)
      高橋芳人
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
  • [Presentation] N -メトキシアミドを用いた求電子的アミド化反応の開発2018

    • Author(s)
      中筋瑛子
    • Organizer
      第62回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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