2012 Fiscal Year Annual Research Report
高度に酸化された複雑な構造を有する生理活性天然有機化合物の合成法の開拓研究
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23000006
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 啓介 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90162940)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 建 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (50282819)
安藤 吉勇 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40532742)
瀧川 紘 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70550755)
高橋 治子 東京工業大学, 男女共同参画推進センター, 助教 (40297601)
松本 隆司 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (70212222)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 酸化 / 多環芳香族 / ポリケチド / 複合糖質 / ポリフェノール / 全合成 / 天然有機化合物 |
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| Research Abstract |
昨年度までの検討結果を踏まえ、引き続き複合糖質、ポリケチド、ビアリール系芳香族化合物およびポリフェノール類の合成を行うための方法論の開拓を行い、それを活かした天然物合成を実践した。以下に具体的な成果を示す。
１）芳香族化合物の合成研究：酵素触媒を利用した不斉非対称化反応により，アキラルなビフェニル化合物から光学活性な軸不斉ビフェニル化合物を高エナンチオ選択的に合成するための効率的手法の開発に成功した。また，得られるビフェニル化合物の各々のベンゼン環に新たな環構造を縮環するための幾つかの方法を開発し，それらを応用し，アントラキノン骨格とキサントン骨格とがビアリール型に結合した天然物euxanmodin Bの全合成等に成功した。
２）多環性ポリケチド類の合成研究：ビスアントラキノン型抗生物質BE-43472Bの全合成を達成した。昨年度までの検討により、標的化合物の炭素骨格構築には一応の成果が得られていたが、その後、C3位水酸基の立体選択的導入が困難であることが判明した。この点に関し、あらたにオレフィンのハロヒドリン化を鍵とするC3位水酸基の導入法を見出し、最終的に上化合物のラセミ体の全合成に成功した。
３）複合糖質の合成：ビス-C-グリコシド結合を持つ抗腫瘍性天然物の合成を指向し、三環性化合物を糖受容体として利用するビス-C-グリコシド合成法を開発した。さらにそれを用いると、天然物の中心骨格を効率よく合成できることを見出した。この知見を基に、側鎖の導入とピラノン環の構築、酸化度の調整を順に行い、サプトマイシンBの初の全合成を達成した。
４）ポリフェノール類の合成：困難とされる４，６－結合型カテキンオリゴマーの合成を可能とする、柔軟な合成アプローチの開拓に成功した。
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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
本特別推進研究は、全般的に順調に進展している。その中で、いくつかの研究課題については、期待以上の好結果が得られ、研究の進展に大きく寄与している。一方、研究目的の達成が図られなかった課題についても、問題解決の糸口となるいくつかの有用な知見が得られている。以下、５項目について簡単に記す。
１）ポリフェノール化合物の合成研究：本研究では１，２年度の研究により、エピカテキン類の自在合成法を確立し、報告した。これは、複合型オリゴマーの選択的合成に必要な単量体の合成的供給に決定打をもたらすものである。また、オリゴマー化の様式についてはハロキャッピング法を活用し、天然には希な異常結合型カテキン二量体の合成に成功した。この成果は、分岐様式の異なる多様なオリゴマーの合成の布石となるものである。２）複合糖質の合成研究：二つのアミノC-グリコシドを有するプルラマイシン類の合成研究において、ビス-C-グリコシド構造の選択的構築のための三環性プラットホームを設計し、汎用性のある合成経路を開拓することに成功した。これまで類縁体の一つであるサプトマイシンBの合成達成し、その立体化学の解明を検討している。３）多環性化合物の合成研究：ポリケチド-II生合成経路に由来する多環性化合物の合成研究では、イソオキサゾールを利用した合成単位の連結法、転位反応に基づく核間置換基の導入法など駆使して、抗腫瘍性天然物BE-43472Bの全合成を達成した。４）ビアリール系化合物の合成研究：酵素触媒を用いる不斉非対称化により、当該天然物の一つデルモカナリンの合成を検討し、最近、その合成経路の開拓に成功した。５）高次構造天然物の構造解析：本研究貴の援助により導入した600MHZNMR装置およびMS装置により、上述の合成研究における各種中間体および最終生成物の構造解析は著しく促進されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方策については、個々の研究課題の進捗状況を随時見極めつつ、研究分担者間の連携を一層深め、さらなる目的を達成する。その後の研究展開については、これまでに得られた知見をもとに、より広い視野から本研究を俯瞰し、研究開始時には発想できなかったより独創性の高い方法論の開拓を試みる。
以下、今後の研究の推進方策について、項目ごとに簡単に記す。
１）ポリフェノール化合物の合成研究 ここまでに確立した各種の単量体の合成法を基に、それぞれのサンプルを十分な量、調製し、各種のオリゴマーの合成検討の素地を築く予定である。また、カテキンオリゴマーの中には、酸化条件によりカチオンもしくはラジカル経由で変化したと目される分子骨格がある。今後の研究ではこうした化合物の合成も視野に入れて検討を進める。今後の研究ではこうした複合糖質の合成研究を進める。
２）複合糖質の合成研究 プルラマイシン系化合物の合成では、熱力学的に不利な立体化学を有するC-グリコシドをいかに選択的に構築し、最終段階までそれを維持するかが一つの鍵となる。今後、その解決に向けたC-グリコシル化法の開拓に向け、中間体の設計、ルイス酸反応剤の検索、反応条件の徹底的な検討を行いたい。
３）多環性ポリケチド化合物の合成 抗腫瘍性抗生物質BE-43472Bのラセミ体の全合成を完成したので、今後、光学活性体および他の類縁体の合成を検討する。その準備段階として、合成中間体の再設計を行い、より直截的な合成ルートの開拓を目指す。
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[Presentation] Synthetic Study of Dermocanarin 22012
Author(s)
Satoru Yamaguchi, Takashi Matsumoto and Keisuke Suzuki
Organizer
2nd Junior International Conference on Cutting Edge Organic Chemistry in Asia
Place of Presentation
IPPP Complex, University of Malaya (Malaysia)
Year and Date
20121209-20121210
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