2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25670005
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
石川 勇人 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (80453827)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオインスパイアード反応 / 水中反応 / アルカロイド / 生合成模擬的合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの有機合成反応は有機溶媒中で行うことが常であった。今回、我々は天然由来の塩基性成分であるアルカロイドが酸性水溶液中で塩を形成するために、水に可溶になる現象に着目した。この現象を利用して生体成分である水中での有機合成反応の開発を行った。我々が注目したのはアミノ酸の一種であるトリプトファンから派生した二量体型ジケトピペラジンアルカロイド類およびプレニル化インドールアルカロイド類である。二量体型ジケトピペラジンアルカロイド類の合成は、市販のトリプトファンエチルエステルを基質とた酢酸マンガンや酸化バナジウムなど安価な一電子酸化剤を用いた二量化反応により達成された。本反応は酸性水溶液中で行い、基質は完全に水に溶解した状態で進行する。本法を用いて、１１種の天然物および誘導体を合成し、生物活性試験によりこれまでに報告例のない生物活性を見出すことに成功した。さらに、プレニルアルコールと硫酸を用いた完全水中インドールプレニル化反応の開発に成功した。本法は完全均一系の水中反応である。これまで、インドールのプレニル化反応には酵素による疎水場が必要であると考えられてきたことから、酵素を用いない水中プレニル化反応は生合成研究（生体内での物質合成研究）としても大きな意味を持つ。以上我々は、生体内で行われている幾つかの化学反応をフラスコ内で完全水中にて行うことに成功し、有用な生物活性天然物の全合成研究へと応用した。開発した合成法はこれまでに報告されている合成法と比べて非常に簡便であり、網羅的に天然物を合成できる上、水溶媒であるために環境にも優しい。
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