2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of the Asymmetric Cycloisomerization Reaction to Directly Provide Nitrogen-containing Spiro Cyclic Products : New Strategy for the Synthesis of Alkaloids
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19K05461
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
西川 慶祐 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (60708064)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 善樹 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (90244631)
土江 松美 大阪市立大学, 大学運営部, 技術職員 (90433317)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 天然物合成 / アルカロイド / 不斉合成 / 含窒素スピロ環 / 環化異性化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
含窒素スピロ骨格をもつアルカロイド類は、癌細胞に対する細胞毒性等の生物活性を示す化合物が多く報告されており、創薬分野の新規シードおよびリード化合物として大いに期待できるが、含窒素スピロ環骨格を効率的に構築する手法は非常に限られており、特に光学活性体を量的に供給する場合は、ほとんどが多工程の変換を必要とする。従って、標的とする含窒素スピロ環を、比較的供給容易な鎖状分子からワンステップで構築する手法を開発することは、合成化学分野に限らず創薬分野においても大変意義深い研究となる。具体的な研究内容は、第一段階として、含窒素スピロ環天然物の新規合成戦略を確立することを目指し、直鎖分子から含窒素スピロ環を一挙構築する不斉環化異性化反応を開発することである。その後、 開発した新規不斉反応を用いて、含窒素スピロ環骨格をもち、細胞毒性等の強力な生物活性をもつ難合成天然物、レパジホルミン類およびヒストリオニコトキシン類の効率的な供給法につなげる。具体的には初年度で、環化前駆体である、アミン、アルキン、そしてケトン部位を同一分子にもつ、複数の直鎖状分子の短工程供給法を、スルホン化に続くヨウ化サマリウムを用いた脱スルホン化を用いて確立した。ヒストリオニコトキシン類の効率的な供給法を目指し、天然物の置換基部位を前もって導入した鎖状分子の合成にも成功した。また、ラセミ体混合物のキラル HPLC での分離条件を決めエナンチオ過剰率の決定法を確立するため、キラルカラムの種類および展開溶媒を精査し、適切な条件を決めることに成功した。今のところ、合成したいくつかの鎖状分子について、最も高収率で目的の含窒素スピロ環を与える、水銀トリフラート触媒を用い、BINAP 等の不斉配位子を試したが、目的の環化体を得ることは出来なかった。二年目も引き続き、対象反応の不斉化に向けて検討を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請書の研究計画では、初年度でπ電子親和性触媒を用いる不斉環化異性化反応の確立まで達成する予定であったが、それはかなり甘い計画であることを痛感した。初年度で達成したことは、環化前駆体である、アミン、アルキン、そしてケトン部位を同一分子にもつ、複数の直鎖状分子の短工程供給法を確立したこと、またラセミ体混合物のキラル HPLC での分離条件を決めエナンチオ過剰率の決定法を確立したことである。二年目も引き続き、対象反応の不斉化に向けて検討を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き、鎖状分子からの含窒素スピロ環一挙構築反応について、不斉化の検討を実施する。不斉配位子はもちろん、詳細な反応条件と原料基質についても幅広く検討し、天然物合成の新規合成戦略を確立する。その後、当初の研究計画に従い、開発した新規不斉反応を用いて、含窒素スピロ環骨格をもつ難合成天然物である、レパジホルミン類およびヒストリオニコトキシン類の量的供給法を効率化する。
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| Causes of Carryover |
令和元年度は 16,737 円の未使用分が発生したが、ほとんどの研究費を年度内に執行することができた。実験用手袋やガラス器具等の消耗品の購入を、本科研費とは別の財源で対応したため未使用分が生じることとなった。令和 2 年度についても昨年度同様に、ほとんどが合成試薬と溶媒の購入費になると考えられるが、可能な限り計画に基づいて研究費を執行していくように努めたい。
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[Presentation] Total Synthesis of Histrionicotoxin 235A2019
Author(s)
Kunihiro Matsumura, Keisuke Nishikawa, Hiroaki Yoshida, Tomoyuki Koyama, Toshiki Niwa, Mai Takami, and Yoshiki Morimoto
Organizer
27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress ( 27th ISHC Congress )
Int'l Joint Research
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