アセチレンコバルト錯体を利用する立体選択的天然物合成と方法論開発

• 研究課題/領域番号: 14044039
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 磯部 稔 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (00023466)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円); 2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 合成化学 / 超分子化学 / 分子認識 / 有機化学 / 有機金属化学 / シガトキシン / 収束型合成 / 全合成 / アセチレンコバルト錯体 / 還元的脱コバルト化反応

研究概要

海洋猛毒であるシガトキシンの化学全合成を目的としている。抗体となる分子の創成を通して食中毒により引き起こされる社会的問題の解決の一途とするのが副目的である。シガトキシン分子のポリオキシエチレン構造をもととする多環骨格は、syn/trans型の立体化学が繰り返されている。この分子を合成する目的で、アセチレンのコバルト錯体の新しい化学を開拓した。その成果の一つが、中員エーテル環形成の立体選択的反応で、その後コバルトをスズヒドリドやケイ素ヒドリド化合物と加熱することで、還元的な脱錯化がおこり、オレフィン成績体をきれいに与える。化学量論のコバルトを用いる場合に、脱離したコバルトが別の活性を持ち、2重結合の異性化やアルコールのシリルエーテル化をもたらすことがわかった。これを防止するために、ビストリメチルシリルアセチレンを添加すると良いこともわかった。この反応機構から、ヒドロシリル化ではアセチレンに活性を持つコバルト種が存在することがわかったので、考察の結果ヒドロシリル化反序を触媒的に進行させることを目的とした。その結果、別のアセチレンを予めコバルト錯体としておき、この空気中で安定な反応剤を10%程度の触媒量で進行させる反応系を確立することができた。さらに、鎖状アセチレン化合物を前駆体として、試薬として10モル%程度のブーチンアルコールコバルト錯体を用いて酸性条件で一挙にコバルト交換・ヒドロシリル化・環化の3段階をワンポットで達成することにも成功した。これらの手法を用いて、シガトキシン全合成も最終段階にかかっている。全合成に対する準備状況はきわめて良い。

研究成果

• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Synthesis of JKLM Ring Fragment of Ciguatoxin 1B via Acetylene-Cobalt Strategy."Synlett. 547-551 (2003)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Convergent Synthesis of the E'FGH Ring Fragment of Ciguatoxin 1B via an Acetylene Cobalt Complex Strategy."J.Org.Chem.. 68. 3225-3231 (2003)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "The First Total Synthests of (-)-Tetrodotoxin."J.Am.Chem.Soc.. 125. 8798-8805 (2003)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Synthesis of the JKLM-ring fragment of ciguatoxin."Tetrahedron. 59. 6851-6872 (2003)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Different C-Glycosidation products of glucal with alkynyl or propargyl silanes under acidic conditions."Org.Lett.. 5. 4883-4885 (2003)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Stereoselective synthesis of the fully functionalized HIJ-ring framework of ciguatoxin"Synlett. 603-608 (2004)
• [文献書誌] 金久保 暁, 久世 雅樹, 磯部 稔: "「化学と生物」連載講座「発光物質が語るバイオサイエンス」"社団法人日本農芸化学会. 19 (2003)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Synthesis of the BCD-ring of Ciguatoxin 1B using an acetylene cobalt complex and vinylsilane strategy"Tetrahedron. 58. 1875-1888 (2002)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Sodium Hypophosphite Decompl exation of Acetylenebiscobal thexacarbonyls to cis-Olefins"Synlett. 588-592 (2002)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Convergent Synthesis of the EFGHring fragment of ciguatoxin 1B via an acetylene cobalt complex strategy"Organic Letters. 4. 1183-1186 (2002)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Mechanistic Studies on the Hydrosilylation of an Acetylene cobalt and O-Sysilylation"Tetrahedron. 58. 6485-6492 (2002)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Asymmetric Total Synthesis of 11-Deoxytetrodotoxin, a Naturally Occurring Congener"J.Am.Chem.Soc. 124. 7847-7852 (2002)
• [文献書誌] M.Isobe et al.: "Stereocontrolled Synthesis of 8,11-Dideoxytetrodotoxin, Unnatural Analog of Puffer Fish Toxin"Organic Letters. 4(#16). 2679-2680 (2002)
• [文献書誌] Witczak, Z.J., Tatsuta, K.: "Carbohydrate Synthons in Natural Products Chemistry Synthesis Functionalization and Applications"American Chemical Society, Washington, DC. 841 (2003)