Synthetic Studies on Highly Complex Natural Products based on the Development of Novel Highly Difficult Oxidation Reactions

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02601
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Tokuyama Hidetoshi 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 / 天然物 / アルカロイド / 酸化反応 / 触媒反応

Outline of Final Research Achievements

We have developed an iron phthalocyanine-catalyzed oxidative dimerization of indoles that is applicable to unprotected tryptamine-containing long-chain and cyclic biologically active peptides. Based on the late-stage oxidative functionalization strategy using our original oxidation reactions, we have achieved the total synthesis of structurally complex and medicinally important indole alkaloids such as cimiciduphytine, (+)-pleiocarpamine, (+)-voacalgine A, and (+)-bipleiophylline, and the first total synthesis of (+)-discorhabdin B, (-)-discorhabdin H, (+)-discorhabdin K, and (-)-aleutianamine via the oxidative spirodienone formation and the late-stage oxidative N,S-acetalization.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、生体酵素模倣型の酸化触媒である鉄フタロシアニン触媒を用いた高い官能基選択性を有する酸化反応等、合成終盤での酸化的変換に有用な独自の酸化的変換を開発し、創薬的に重要な生物活性を持ち、複雑な構造のため既存法では合成が難しいアルカロイドの全合成を達成した。これにより、複雑なアルカロイドの合成設計に新たな指針を提供する学術的意義に加え、合成の困難さから手付かずであったリード化合物の効率的な合成による大量供給と幅広い誘導体の網羅的合成を通じて、新規医薬の創製を促進する社会的意義が期待される。