Research on construction of all-carbon quaternary stereogenic center in fused ring system and asymmetric total synthesis of heterologous bioactive polycyclic compound

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02725
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Nakada Masahisa 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50198131)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 全炭素四級不斉中心 / 多環式天然物 / 転位反応 / 不斉全合成 / 立体選択的

Outline of Final Research Achievements

Intramolecular carbothiolation and thiocarbonylation with forming a quaternary asymmetric carbon using palladium catalysts have been developed. We have succeeded in constructing a trans tricyclic compound with an asymmetric quaternary carbon by reductive Heck reaction, carboiodination, and carboborylation. We have found that cis-selective intramolecular arylations of silyl enol ethers using a palladium catalyst.
We succeeded in constructing a quaternary asymmetric carbon by oxidative dearomatization-stereoselective 1,2-rearrangement cascade, and succeeded in synthesizing a compound having the same quaternary asymmetric centers and dimethylmethylene group as ent-kauranoids. It was found that the stereoselective Michael reaction using an asymmetric organocatalyst yielded a product with a yield of 81% and 97% ee.

Free Research Field

有機合成化学、天然物合成

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

優れた生物活性天然物が自然界から得難い場合や生物工学的な供給が困難な場合は、その化学合成による供給が現実的である。最近では天然物の部分構造をもち20の不斉中心を含むHALAVENが完全合成医薬品として生産・供給されている。このように有機合成化学の進歩とともに、複雑な構造をもつ生物活性天然物の合成研究は大学における研究に留まらず、創薬においても重要であり、社会に貢献する研究といえる。多環式化合物の縮環部に多く見られる第四級不斉炭素の構築は有機合成化学上重要である。よって、この問題を解決する手法の創出は学術的意義があり、構造活性相関研究および生物科学研究、さらには創薬への波及効果も大きいといえる。