Development of reactions based on trichloroacetimidate and synthetic studies of bioactive compounds

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05867
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: Matsushima Yoshitaka 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (20282816)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: トリクロロアセトイミダート / 窒素官能基の導入 / 分子内環化 / 分子内共役付加反応 / タキソールの側鎖アミノ酸 / Amicoumacin / Cytoxazone / アミノアルコー ル

Outline of Final Research Achievements

This study is a synthetic research to develop a new method of introducing nitrogen functional groups by reactions using trichloroacetoimidates and to apply it to the production of useful substances such as biologically active substances, etc. Three reactions were investigated: 1) intramolecular cyclization of bis-trichloroacetoimidates (bis-imidates), 2) intramolecular conjugate addition reaction of trichloroacetoimidates, and 3) intramolecular SN2 reaction of trichloroacetoimidates as a nucleophile and a cyclic sulfite as a leaving group. The syntheses of the following three natural products were achieved: 1) synthesis of side-chain amino acids of taxol, 2) synthesis of side-chain amino acids of amicoumacins, and 3) synthesis of cytoxazone in a short reaction step.

Free Research Field

有機合成化学、天然物化学、生物有機化学、農芸化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者の見出したトリクロロアセトイミダートのα, β-不飽和エステルに対する分子内共役付加反応については、応用が十分ではなかったが、本研究によって天然物合成への応用を広めることができた。また、bis-トリクロロアセトイミダートの反応については報告例が乏しく、その反応性にも不明な部分が残されていたが、分子内環化反応について精査することにより、その反応性を明らかにし、生物活性物質合成へ応用した。さらに、環状サルファイトを脱離基とした分子内SN2反応によってCytoxazoneのグラムスケール合成にも成功した。これらは、爆発性が問題となるアジドフリー合成の観点からも意義深いものである。