2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of a constructive method of the tricyclic skeleton in pallambins and application into their total synthesis
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21K14616
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
池内 和忠 北海道大学, 理学研究院, 助教 (70756676)
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2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | パランビン / ノルボルナン骨格 / 分子内Diels-Alder反応 / セミピナコール転位 / 5員環1,4-ビスシリルエノールエーテル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パランビンA，Bは2012年に中国産コケ植物から単離されたノルジテルペノイドである。本天然物は二つのノルボルナン構造が内在した三環性骨格を有しており、このユニークな骨格の効率的合成法は未だ開発されていない。また、本天然物はドキソルビシン耐性ヒト白血病細胞に対する選択的毒性活性を示すことが分かっているが、活発現機構の詳細は明らかになっていない。本研究では、この特異的三環性骨格を容易に化学合成できる方法論の開発と全合成によるパランビン類及びその構造類似体の量的供給を目的としている。
2021年度は、パランビン類の主骨格構築法の開発を目指した。その手法に最近見出した5員環1,4-ビスシリルエノールエーテルをジエンとして用いる分子内Diels-Alder反応を応用した。すなわち、Diels-Alder生成物に存在する２つの橋頭位酸素の内、一つの酸素官能基を利用したセミピナコール転位反応による骨格転位により、所望の三環性化合物の合成を試みた。
検討の結果、2位にメチル基と末端にジブロモオレフィン部位を有するアルキル側鎖を有する1,3-シクロペンタンジオン体にシリル化剤と塩基で処理すると、5員環1,4-ビスシリルエノールエーテルの生成、分子内Diels-Alder反応、セミピナコール転位が一挙に進行し、目的の三環性骨格を得ることに成功した。本反応はジブロモオレフィン部位のどちらの臭素も必須であり、一つの臭素を欠落させた(E)-オレフィンまたは(Z)-オレフィンを用いて同様の反応を行なった場合、前者は分子内Diels-Alder反応しか進行せず、後者は5員環1,4-ビスシリルエノールエーテルの生成で反応が止まることが分かっている。さらに、側鎖のアリル位に酸素官能基を有した基質を同様の反応条件に付しても、望みの反応が進行することを確認した。
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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
パランビン類合成に必要不可欠な主骨格の構築法を編み出した。本法の基質汎用性についてもある程度把握しており、見出した反応によって得られる生成物のさらなる官能基変換が可能であることも予備検討において確認している。また、基質合成も容易であり、反応のスケールを上げても問題なく編み出したタンデム反応が進行することを確認している。以上のことから、2022年度はパランビンの全合成に向けたより詳細な検討に移行できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度に確立した反応を踏襲し、パランビンA，Bを合成する。標的天然物に変換するために、タンデム反応によって得られる三環性化合物にテトラヒドロフラン環およびラクトン環を順次縮環していく。最後に、三環性化合物に存在する二重結合のシクロプロパン化を経て天然物に導く。また、誘導体合成に展開していき、構造活性相関などのケミカルバイオロジー研究に展開する。
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| Causes of Carryover |
2021年度は研究が順調に進み、想定より少ない予算で実験を遂行することができた。2022年度は全合成に向けた詳細な検討を始めるため、様々な試薬・消耗品を購入することが予測される。この次年度使用額をそのような物品費の補完に当てる。2022年度の研究経費は、物品費を110万、旅費を10万円、その他を10万円の用途で使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
