Construction of Bicyclo[3.2.1]octene Derivertives via [4+1] Cycloaddition Reaction

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06968
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kato Nobuki 東北大学, 理学研究科, 講師 (50400221)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 有機合成 / [4+1]環化付加反応 / ジメトキシカルベン / bicyclo[3.2.1]octane / 始原植物ホルモン

Outline of Final Research Achievements

We developed a new one-step construction of bicyclo[3.2.1]octane skeleton by intermolecular [4+1] cycloaddition of dimethoxycarbenes and cyclic dienes, and found that the reactivity is dramatically improved by introducing strong electron-withdrawing groups to the diene. Additionally, we also accomplished the synthesis of the ancient phytohormones dn-cis-OPDA and dn-iso-OPDA, the ancestors of the plant hormone isoleucine jasmonate, and their analogs dn-cis-OPDA-Ile and dn-iso-OPDA-Ile, cis-OPDA-Ile, iso-OPDA- Ile and iso-OPDA-Ile. adducts.

Free Research Field

天然物有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

架橋型二環式骨格bicyclo[3.2.1]octaneは、低分子創薬において芳香環に代わる次世代の基本骨格のひとつとして期待されている。本研究では、ジメトキシカルベンとジエンの分子間[4+1]環化付加反応に着目し、従前の合成法ではなし得なかったbicyclo[3.2.1]octaneの1段階構築を実現した点で意義深い。また、始原植物ホルモンdn-cis-OPDA、dn-iso-OPDAおよびその類縁体の合成にも成功、これらを用いた植物ホルモンの生物学的研究が進行しており、植物ホルモン進化の詳細解明が期待される。