2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of synthetic strategies towards bioactive polycyclic natural products via catalytic radical cascade transformations
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18K06578
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
好光 健彦 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30301576)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 全合成 / 生物活性天然物 / ラジカル反応 / 有機合成化学 / 多環性分子骨格 / レドックス / 可視光励起触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化学構造の多様性を特徴とする多環天然物骨格は、創薬ケミカルスペースをはじめとする機能性物質群における重要なモチーフのひとつである。フリーラジカル種が誘起する連続変換反応（ラジカルカスケード反応）は、こうした多環分子骨格を短工程且つ効率的に構築する強力な手法となり得る。本研究では、低環境負荷・省エネルギー触媒プロセスからなるラジカルカスケード反応を基盤として、多環分子骨格の新たな構築法を開発するとともに、魅力的な創薬資源として注目を集める生物活性天然物の人工的創製に挑んだ。まず前年度の研究により、生体類似キノン-ヒドロキノンレドックス過程に着想を得た一電子移動を経由する新規レドックス多環構築法を開発し、本手法を鍵とするホスファチジルイノシトール3-キナーゼα（PI3Kα）阻害活性天然物 liphagal の新規全合成経路の開拓に成功したが、今年度、この展望をさらに拡張する新規反応剤を見出すことに成功した。また、上記の研究と共に進めてきた可視光redox触媒による連続ラジカル付加－芳香族ラジカル置換反応を鍵とする抗ウイルス活性天然物 hamigeran B の全合成研究では、既に所望のテトラリン骨格を構築することに成功しているが、今年度の研究により、同変換を触媒する新規ポルフィリン型触媒を見出した。新たな可視光レドックス触媒の開発の契機となる本知見は、当初の目標である触媒的連続ラジカル変換にさらなる進展をもたらすのみならず、幅広い触媒的可視光ラジカル反応の新展開に繋がるものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度の研究では、可視光照射下でのラジカル付加－芳香族置換反応を触媒する新規反応剤を見出し、これまで進めてきたhamigeran Bの全合成研究の効率化に成功する等の成果を得ることができた。一方で、目的とする生物活性天然物の全合成には未だ至ってはいない。こうした状況に鑑みて研究はやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画した目的を達成するうえでの特段の問題は生じていない。一方で、新たに見出したキノン－ヒドロキノンレドックス反応剤や新規可視光レドックス触媒の開発をも今後の研究の視野に入れるべきあることから、こうした新たな課題の解決を含めた研究を継続して推進する。
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| Causes of Carryover |
研究の途上で研究対象としていた合成手法（反応及び反応剤）に関する予想外の知見を得、その精査に想定以上に時間を要し、当初の計画を若干変更したため。また、オンライン学会等による支出減により差額を生じたため。引き続き、化学合成に用いる各種試薬類や実験器具の購入等に使用する。
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