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2023 Fiscal Year Annual Research Report

新規高難度酸化反応の開発を基盤とする高次構造天然物の合成研究

Research Project

Project/Area Number 21H02601
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

徳山 英利  東北大学, 薬学研究科, 教授 (00282608)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords全合成 / アルカロイド / 酸化反応 / 二量体 / カスケード反応
Outline of Annual Research Achievements

合成終盤での酸化的N,Sアセタール形成反応を鍵としたディスコハブディン類の網羅的全合成については、これまでに合成経路を確立したディスコハブディンBのトシル化体に対して様々な求核剤の共役付加を行い、多くの類縁体の網羅的合成を行うことができた。さらに、適切な条件を設定すると、N,Sアセタールの開環-閉環が進行し、開環体がもう一方の分子に付加して二量体を与えることを見出した。また、不斉補助基を有する中間体のジアステレオ選択的なスピロ環化反応を用いた上記の合成経路を改良することを目指して、ディスコハブディンC様の対称化合物のジエノン部位に対するチオラートアニオンの不斉1,4付加を検討した結果、不斉有機触媒の存在下、低い光学収率ながら非対称化を行うことができた。ディスコハブディン類と同様にピロロイミノキノン骨格を有する関連化合物であるアトカミンについては、分子の中央部で逆合成的に切断して得られる2つのセグメントについて合成法を確立することができた。今後は2つのセグメントを用いてN,Oアセタール構造を含む六環性骨格の構築について引き続き検討を行う。生体酵素模倣型フタロシアニン鉄触媒を用いた合成終盤での酸化的変換を鍵とした天然および非天然二量体型アルカロイドの網羅的全合成に関しては、FePc(CO2H)8触媒を用いた酸素をバルク酸化剤とするフェノール類の酸化的二量化へと適用可能であることがわかり、フェノール構造を有するアルカロイドモノマー合成について取り組んでいる。最後に、合成終盤での酸化的官能基変換を経るユズリハアルカロイドの網羅的全合成については、Dields-Alder 反応の最適化に成功し、望みの立体化学を有するカゴ状骨格の迅速な構築に成功した。さらに、7員環の形成段階において、他の類縁化合物の合成に適用可能な興味深い環化反応を見出すことができた。

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

    (55 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (44 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results,  Invited: 14 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Antibody-mimetic drug conjugate with efficient internalization activity using anti-HER2 VHH and duocarmycin2024

    • Author(s)
      Sakata J.、Tatsumi T.、Sugiyama A.、Shimizu A.、Inagaki Y.、Katoh H.、Yamashita T.、Takahashi K.、Aki S.、Kaneko Y.、Kawamura T.、Miura M.、Ishii M.、Osawa T.、Tanaka T.、Ishikawa S.、Tsukagoshi M.、Chansler M.、Kodama T.、Kanai M.、Tokuyama H.、Yamatsugu K.
    • Journal Title

      Protein Expression and Purification

      Volume: 214 Pages: 106375~106375

    • DOI

      10.1016/j.pep.2023.106375

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unified Divergent Total Synthesis of Discorhabdin B, H, K, and Aleutianamine via the Late-Stage Oxidative <i>N,S</i>-Acetal Formation2023

    • Author(s)
      Shimomura Masashi、Ide Kohta、Sakata Juri、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Pages: 18233~18239

    • DOI

      10.1021/jacs.3c06578

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Concise Total Synthesis of (+)-Pleiocarpamine and Convergent Total Syntheses of (+)-Voacalgine A and (+)-Bipleiophylline via an Aerobic Oxidative Coupling2023

    • Author(s)
      Okada Kosuke、Ojima Ken-ichi、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 145 Pages: 16337~16343

    • DOI

      10.1021/jacs.3c05811

  • [Journal Article] Synthetic Studies on Cimiciduphytine2023

    • Author(s)
      Ojima Ken-ichi、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 96 Pages: 484~495

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iron‐Catalyzed Biomimetic Dimerization of Tryptophan‐Containing Peptides2023

    • Author(s)
      Ueda Hirofumi、Sato Soichiro、Noda Kenta、Hakamata Hiroyuki、Kwon Eunsang、Kobayashi Nagao、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Pages: e2023024(1-9)

    • DOI

      10.1002/anie.202302404

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] トリプトファン残基の選択的な酸化を利用したペプチド二量化法2023

    • Author(s)
      植田浩史、徳山英利
    • Journal Title

      Biochemistry & Industry

      Volume: 81 Pages: 522-523

  • [Presentation] Total Synthesis of Structurally Complex Alkaloids via Late-Stage Oxidative Transformations2024

    • Author(s)
      Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      Workshop at the Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Bombay
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Total Synthesis of Structurally Complex Alkaloids via Late-Stage Oxidative Transformations2024

    • Author(s)
      Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      XXIII NOST Organic Chemistry Conference at Bhubaneshwar, India
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 鉄フタロシアニン錯体の酸化反応を基盤とした 無保護ペプチドの化学変換とアルカロイドの全合成2024

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      九州大学大学院理学部化学専攻 講演会
    • Invited
  • [Presentation] 鉄フタロシアニン錯体の酸化反応を基盤とした 無保護ペプチドの化学変換とアルカロイドの全合成2024

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      九州大学先導物質化学研究所 講演会
    • Invited
  • [Presentation] 自然から学ぶ天然物合成-二量体型天然物の収束的合成を目指して-2024

    • Author(s)
      植田浩史
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Invited
  • [Presentation] エナンチオ選択的ポリエン環化を鍵とする(-)- Mycoleptodiscin Aの不斉全合成2024

    • Author(s)
      熊浩然 、高杉梨花、植田浩史、古田未有、徳山英利
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] チオマイケル付加反応による不斉非対称化を鍵としたディスコハブディン類の合成研究2024

    • Author(s)
      北尾駿汰、下村誠志、井手皓太、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] Catharanthineの合成研究2024

    • Author(s)
      難波咲己、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] 脱炭酸型ラジカル環化反応を鍵とした(+)-Pericyclivineの合成研究2024

    • Author(s)
      西室創太、森安奎太、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] デュオカルマイシン誘導体を利用した新規AMDCの開発研究2024

    • Author(s)
      清水瑛大、本間駿弥、稲垣優也、宮本尚也、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] Total Synthesis Structurally Complex Alkaloids via Late-Stage Oxidative Transformations2023

    • Author(s)
      Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      The XXIII International Conference on Organic Synthesis (23-ICOS) at Shanghai, China
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthetic Chemistry Featuring Aerobic Oxidative Transformations Using Iron Phthalocyanine Catalyst2023

    • Author(s)
      Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高難度酸化反応を基盤としたアルカロイドの全合成2023

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      有機合成化学協会関東支部主催 2023年度学生シンポジウム―憧憬から目標へー
    • Invited
  • [Presentation] 高難度酸素酸化反応を基盤とした無保護ペプチドの変換とアルカロイド全合成2023

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      京都大学大学院薬学研究科特別講演会
    • Invited
  • [Presentation] 新規酸素酸化反応開発を基盤とした無保護ペプチド二量化とアルカロイド合成への応用2023

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      京都大学化学研究所附属元素科学国際研究センター 有機分子変換化学/資源分子変換化学セミナー、
    • Invited
  • [Presentation] 医薬品・電子材料で注目されるヘテロ環の化学2023

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      日本化学会産学交流委員会主催 化学技術基礎講座 製品開発に必要な有機合成化学の基礎
    • Invited
  • [Presentation] 酸化反応を基軸とした多環性アルカロイドの全合成2023

    • Author(s)
      徳山英利
    • Organizer
      日本プロセス化学会2023サマーシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] トリプトファン選択的なペプチドの二量化反応の開発とその応用2023

    • Author(s)
      野田健太、佐藤壮一郎、袴田容章、權垠相、小林長夫、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      第38回有機合成化学若手研究者の仙台セミナー
  • [Presentation] Total Synthesis Structurally Complex Alkaloids via Late-Stage Oxidative Transformations2023

    • Author(s)
      Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      The 16th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mycoleptodiscin Aの不斉全合成2023

    • Author(s)
      熊浩然、高杉梨花、植田浩史、古田未有、徳山英利
    • Organizer
      第16回有機触媒シンポジウム
  • [Presentation] チオマイケル付加反応を利用した不斉非対称化を鍵とする硫黄含有ディスコハブディン類の合成研究2023

    • Author(s)
      北尾駿汰、下村誠志、井手皓太、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      第16回有機触媒シンポジウム
  • [Presentation] Iron-catalyzed Aerobic Dimerization of Tryptophane-Containing Peptides2023

    • Author(s)
      Soichiro Sato, Kenta Noda, Hiroyuki Hakamata, Eunsang Kwon, Nagao Kobayashi, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      The 15th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Total Syntheses of (+)-Pleiocarpamine, (+)-Voacalgine A, and (+)-Bipleiophylline2023

    • Author(s)
      Hirofumi Ueda, Kosuke Okada, Ken-ichi Ojima, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      The 15th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Iron-catalyzed biomimetic dimerization of tryptophan-containing peptides2023

    • Author(s)
      Kenta Noda, Soichiro Sato, Hiroyuki Hakamata, Eunsang Kwon, Nagao Kobayashi, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      The 60th Japanese Peptide Symposium
  • [Presentation] (+)-Pleiocarpamineおよび(+)-Bipleiophyllineの全合成2023

    • Author(s)
      植田浩史、岡田康佑、小島健一、徳山英利
    • Organizer
      第49回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Presentation] オキシムスルホナートの環拡大を利用した 2-ホスホリルインドール合成法の開発とその応用2023

    • Author(s)
      菅野 雄亮、山下 有美、坂田 樹理、徳山 英利
    • Organizer
      第62回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] デュオカルマイシン誘導体を利用した新規 ADC の開発研究2023

    • Author(s)
      清水 瑛大、本間 駿弥、稲垣 優也、宮本 尚也、坂田 樹理、徳山 英利
    • Organizer
      第62回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] Discorhabdin アルカロイド七環性類縁体の網羅的全合成2023

    • Author(s)
      井手皓太、下村誠志、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      第52回複素環化学討論会
  • [Presentation] 酸素酸化反応を指向したフタロシアニン触媒の合成2023

    • Author(s)
      町田圭吾、植田浩史、小林長夫、徳山英利
    • Organizer
      第52回複素環化学討論会
  • [Presentation] ベンゾシクロブテノンオキシムスルホナートの環拡大反応による2-ホスホリルインドール合成法の開発とその応用2023

    • Author(s)
      菅野雄亮、山下有美、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      第52回複素環化学討論会
  • [Presentation] 創薬を指向した二量体型アルカロイドの合成研究2023

    • Author(s)
      植田浩史
    • Organizer
      創薬等先端技術支援基盤プラットフォーム 第五回合成勉強会
    • Invited
  • [Presentation] Discorhabdin B、H、K、およびaleutianamineの不斉全合成2023

    • Author(s)
      下村誠志、井手皓太、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      第65回天然物有機化合物討論会
  • [Presentation] 鉄フタロシアニン錯体の空気酸化を介した化学選択的、かつサイト選択的なN-アリールグリシン誘導体のC-H官能基化反応2023

    • Author(s)
      吉田慶、山梨政人、小林長夫、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      第39回有機合成化学セミナー
  • [Presentation] Synthetic Studies on Chartelline C2023

    • Author(s)
      Haoran Xiong, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemo- and Site-Selective C-H Functionalization of N-Aryl Glycine Derivatives via Iron Phthalocyanine-Catalyzed Aerobic Oxidation2023

    • Author(s)
      Kei Yoshida, Masato Yamanashi, Nagao Kobayashi, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthetic Studies on Discorhabdin A by Desymmetrization Approach2023

    • Author(s)
      Shunta Kitao, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Functionalized Benzonitriles by Beckmann Fragmentation of Benzocyclobutenone Oxime Sulfonate2023

    • Author(s)
      Nanase Tsuji, Akihiro Simizu, Taku Imaizumi, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthetic Studies on Normacusine B2023

    • Author(s)
      Sota Nishimuro, Keita Moriyasu, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthetic Studies on (±)-Emetine Based on Desymmetrization Strategy2023

    • Author(s)
      Yusuke Ueda, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemo- and Site-Selective C-H Functionalization of N-Aryl Glycine Derivatives via Iron Phthalocyanine-Catalyzed Aerobic Oxidation2023

    • Author(s)
      Kei Yoshida, Masato Yamanashi, Nagao Kobayashi, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      Tohoku University's Chemistry Summer School 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unified Divergent Synthesis of Heptacyclic Discorhabdin Congeners from Discorhabdin B2023

    • Author(s)
      Kohta Ide, Masashi Shimomura, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      Tohoku University's Chemistry Summer School 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酸素をバルク酸化剤としたグリシン誘導体の酸化的化学修飾法の開発と生理活性ペプチド修飾への応用2023

    • Author(s)
      吉田慶、山梨政人、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      第21回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [Presentation] オキシムスルホナートの環拡大反応を用いた2-ホスホリルインドール合成法の開発2023

    • Author(s)
      菅野雄亮、坂田樹理、徳山英利
    • Organizer
      第34回万有仙台シンポジウム三地区交流ミニセミナー
  • [Presentation] 金触媒による連続環化を基盤とした海産グアニジンアルカロイドの網羅的全合成2023

    • Author(s)
      千葉七瀬、板垣大地、丸茂和哉、阿部祐大、牧亮太、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      第34回万有仙台シンポジウム
  • [Remarks] 大きくなったがんを消失させる抗体ミメティクスの制癌剤結合薬の製造方法を開発

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/10/press20231013-01-amdc.html

  • [Remarks] 抗がん剤開発の発端として期待されるアルカロイドの化学合成に世界で初めて成功

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/08/press20230830-01-alkaloid.html

  • [Remarks] 合成最難関化合物ビプレイオフィリンを全合成 世界初の完全化学合成に成功

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/08/press20230808-02-alkaloid.html

  • [Remarks] 鉄触媒と酸素でペプチドを自在につなぐ反応の開発 ペプチドの二量化を基盤とした創薬開発への貢献に期待

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/04/press20230411-01-fe.html

  • [Remarks] 東北大学大学院薬学研究科医薬製造化学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~seizou/index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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