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2023 Fiscal Year Annual Research Report

ペリ環状反応に基づくユニークな中員環骨格構築法:高次構造天然物合成への展開

Research Project

Project/Area Number 21H01923
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

谷野 圭持  北海道大学, 理学研究院, 教授 (40217146)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsペリ環状反応 / 転位反応 / 中員環 / 全合成 / 高次構造天然物
Outline of Annual Research Achievements

自然界には、様々な大きさの炭素環が互いに縮合した複雑な分子構造を持つ天然有機化合物が数多く存在する。それら天然物の化学合成は医薬品の開発にも繋がり、学術面のみならず社会的な要請にも応える重要な研究課題である。本研究の目的は、独自に開発した有機合成反応を駆使し、従来の方法では困難な中員環炭素骨格構築法を開発することにある。さらに、天然物合成への応用を通して、その有用性を実証する。
3年目の取組みとして、独自に開発した高効率的ジビニル化合物合成法を基盤とする、高次構造天然物の合成研究を行った。具体的には、軟体サンゴから単離されたテルペノイドCristaxenicin Aを標的化合物とし、その炭素9員環骨格をペリ環状反応により構築する計画である。まず、ジビニル構造を有する5員環ニトリルから合成した基質を、連続的なClaisen転位/Cope転位に付して9員環不飽和ニトリルを得た。アミド側鎖をアルデヒドに変換し、分子内Stetter反応により5員環ケトン部を構築した後、その酸化開裂によりピラン環に導き、天然物が有するほぼ全ての官能基を備えた化合物の合成に成功した。Cristaxenicin Aは、リーシュマニア症の原因原虫に対する高い抗原虫活性を示すため、治療薬のリード化合物として期待されており、この合成類縁体も生物活性を示すことが期待される。
以上のテーマと並行して、ヘプタトリン基質のアニオン性8π系電子環状反応について、適用範囲の拡張を検討した。具体的には、トリエン基質の末端に位置する二重結合を三重結合に置き換えた新たな基質を設計し、塩基性条件下での環化反応を試みた。その結果、対応するシクロヘプタトリエンが高収率で得られることを見出すとともに、本反応がトロポン骨格を有するテルペノイドの全合成に有用であることを明らかとした。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Alcohol synthesis based on the S<sub>N</sub>2 reactions of alkyl halides with the squarate dianion2024

    • Author(s)
      Sato Kazuto、Fujita Tomoyuki、Takeuchi Takashi、Suzuki Takahiro、Ikeuchi Kazutada、Tanino Keiji
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 22 Pages: 1369~1373

    • DOI

      10.1039/d3ob01507f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Synthesis of (+)-Coriamyrtin via a Desymmetrizing Strategy Involving a 1,3-Cyclopentanedione Moiety2023

    • Author(s)
      Ikeuchi Kazutada、Haraguchi Shota、Fujii Ryo、Yamada Hidetoshi、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 25 Pages: 2751~2755

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00249

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 2-Alkyl-2-(2-furanyl)-1,3-cyclopentanediones2023

    • Author(s)
      Ikeuchi Kazutada、Tanino Keiji、Ozoe Yusuke、Kato Ranmaru、Suzuki Takahiro
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 55 Pages: 1525~1532

    • DOI

      10.1055/a-2004-1333

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アニオン性8π系電子環状反応による7員環β-ケトエステル誘導体の合成2024

    • Author(s)
      加藤 蘭丸、斎藤 優輝、谷野 圭持
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] Cristaxenicin A の合成研究2024

    • Author(s)
      城内 航、角田 祐子、加藤 港介、谷野 圭持
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 新しいカゴ型骨格構築法に基づく天然物合成2023

    • Author(s)
      谷野 圭持
    • Organizer
      第67回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • Invited
  • [Presentation] 橋頭位水酸基を有する三環性ノルボルネン誘導体の骨格転位2023

    • Author(s)
      吉谷 明浩、捧 智成、加藤 蘭丸、池内 和忠、谷野 圭持
    • Organizer
      第67回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • [Presentation] 連続的ラジカル環化反応を利用したクロバン骨格の合成研究2023

    • Author(s)
      山下 公太朗、池田 航、鈴木 孝洋、谷野 圭持
    • Organizer
      第67回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会

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Published: 2024-12-25  

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