2012 Fiscal Year Annual Research Report
コンパクトな多機能性官能基としてのシアノ基を活用した天然物合成
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24350018
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
谷野 圭持 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40217146)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 天然物化学 / 全合成 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、縮環構造や連続する四級不斉炭素等を含む複雑な炭素骨格の構築において、シアノ基の特性を活かした反応設計を行い、これまでの天然物の全合成を革新する効率的手法を開発することにある。具体的な合成標的として高次構造天然物ツビフェラールAおよびアザジラクチンを設定し、平成24年度は以下の成果が得られた。
ツビフェラールAは、γ-ラクトンを含む5環性骨格上に、共役ジエン、1,2-ジオールおよびアルデヒド基が配置された複雑な構造を有する。その全合成における最重要課題はCD環部の構築にあり、両核間位が四級不斉炭素である歪んだトランス5-6縮環骨格をいかにして構築するかが鍵となる。不安定なアルデヒドの等価体としてビニル基を用いることとし、シクロペンテンアヌレーション法により5-6縮環骨格を構築後、エポキシアルコールの転位反応を経て両核間位の片方にメチル基、もう片方にビニル基を有する鍵中間体の合成に成功した。
もう一つの標的化合物アザジラクチンの全合成における最重要課題は、混み合った環境にあるC8位四級不斉炭素の立体選択的構築である。既に、環状アリルボランとアルデヒドの付加反応によりC8位四級不斉炭素を構築後、ナザロフ環化反応により5員環エノン部を構築する独自の合成戦略を開発し、ABCE環モデル化合物の立体選択的合成に成功しているが、合成経路が長い点とA環部への酸素官能基導入に問題が残されていた。そこで、ビニルアレンと無水マレイン酸の
ディールス・アルダー反応を鍵とするB環構築法および、分子内アルドール反応を用いるA環構築法を新たに開発し、正しい立体化学を有する酸素官能基を導入した鍵中間体の合成に成功した。
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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
本研究において合成標的化合物として設定した高次構造天然物ツビフェラールAとアザジラクチンのいずれについても、骨格構築上の最重要課題を解決する知見が得られている。予想外の難題に遭遇することもなく、3年以内に全合成を達成できる見通しであり、初年度の達成度としては申し分ないと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ツビフェラールAについては、合成に成功したCD環セグメントに立体選択的にE環ラクトン部を導入するための検討を行う。一方、アザジラクチンについては、環状アリルボランとアルデヒドの付加反応に引き続き、既に合成に成功したABCE環モデル化合物と同様な方法を踏襲し、全合成に近づくことを目指す。さらに、第三の標的化合物であるフォルボールについても合成研究に着手する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
クエンチ事故により停止状態となっていた270MHz核磁気共鳴装置の再起動におよそ200万円を充てる予定であったが、業者の見積額が仮依頼した時点の倍近くに達したため、断念せざるを得なかった。別に保有する500MHz装置のみを用いて1年間を過ごした結果、必ずしも270MHz装置を再起動しなくても研究が遂行可能との見通しが得られた。このため、平成24年度に未使用となった170万円は、補助金と合算して使用する計画である。
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