2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of strategy toward the unified total synthesis of natural and artificial daphnan/tigrian diterpenoids and discovery of new functional molecules
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19K15554
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長友 優典 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 講師 (70634161)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 全合成 / 天然有機化合物 / 中分子 / テルペノイド / ラジカル反応 / 高酸化度天然物 / 統一的合成戦略 / リード化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【背景】ダフナン・チグリアンジテルペン類（分子量分布: 350-900）は、単離総数400を超す巨大天然物群である。これらの天然物は、置換基パターンによって多岐に渡る重要な生物活性を発現することが知られており、新薬創製に繋がる大きな可能性を秘めた化合物である。近年、分子量400-4,000の中分子天然物が低分子・バイオ医薬の優位点を併せ持つポストバイオ医薬として注目を集めているが、上記の高酸化度中分子ジテルペンを医薬品開発のリード化合物として活用する事は、やはりその化学構造の複雑さから極めて困難な課題である。本若手研究ではこの社会的要請の高い問題の解決に向け、橋頭位ラジカルによる環化反応を鍵とした天然・人工ダフナン／チグリアンジテルペン類の網羅的全合成戦略の確立を計画した。本研究は、未成熟であるダフナン・チグリアンジテルペンの合成化学の発展に大きく貢献する。更に、新たな医・農薬品のリード化合物の発見へと寄与し、広範な科学技術・公衆衛生分野に大きな影響を与える基礎研究である。
【方法・結果】本年度は、ダフナン・チグリアンジテルペンの共通炭素骨格を備えた3環（ABC環）性合成中間体を基盤に、3種類の天然物の全合成を達成した。はじめに、反応条件の最適化およびワンポット化による精製条件の最適化を行い、既存の合成ルートの大幅な短工程化を実現した。続いて、共通中間体から数工程の化学選択的変換により、C環に種々の官能基を導入した。その結果、ダフナンジテルペンであるレジニフェラトキシン、チグリアンジテルペンであるプロストラチン、ラムノフォランジテルペンであるクロトホルボロンの全合成を、いずれも出発物質から20前後の工程で達成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和元年度は本研究課題を大きく展開させ、当初目標としていた天然ダフナン・チグリアンジテルペンの網羅的全合成を達成した。共通中間体の変換工程は困難を極めたが、検討の結果C環に対する位置・立体選択的な官能基導入手法を確立した。これらの結果は、既存の合成研究では未判明であった本天然物群の新たな反応性を明らかにする非常に興味深いものであった。我々は、申請書記載のすべてにおいて課題を順調に進展させ、令和2年度以降の展開に向けて基盤を形成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度の研究計画; これまでに確立した化学選択的官能導入手法を基盤に、より高酸化度な類縁天然物の合成、および人工類縁体の創出を行う。天然・人工類縁体に対して総合的に活性を評価することで、顕著かつ広範な生物活性に必要な構造要件を原子レベルで明らかにし、天然物に内在する機能を明らかにする。更に、得られた構造・機能情報をもとに、天然物を凌駕する機能性分子への創製へと展開する。
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| Causes of Carryover |
(理由) 研究が想定以上に順調に進展し、有機合成試薬などの物品費を抑えられたため。また、新型コロナウイルスの蔓延の影響で、予定した国内外での研究成果発表のための出張経費が無くなったため。
(使用計画) 次年度はさらに挑戦的な課題に取り組み、国内およびPacifiChem2020など海外での成果報告を行うことを見越して、以下のように経費を計上する。
物品費 2,700,000円、旅費 500,000円
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| Remarks |
東京大学大学院薬学系研究科天然物合成化学教室ホームページ（日本語）http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~inoue/index.html
東京大学大学院薬学系研究科天然物合成化学教室ホームページ（英語）http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~inoue/e_index.html
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Research Products
(18 results)
