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有機触媒を用いたプロスタグランジン類の効率的全合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J03546
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 合成化学
研究機関東北大学

研究代表者

梅宮 茂伸  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード全合成 / 天然物 / アルカロイド / テルペノイド / Nef反応 / 反応機構解析 / ラジカル反応 / ワンポット反応
研究実績の概要

申請者は米国スクリプス研究所のPhil S. Baran教授の元でVerruculogen及びその類縁体であるFumitremorgin Aの全合成、ならびにPallambin CおよびDの全合成研究に従事し、これらの天然物を全て合成することに成功した。Verruculogen及びFumitremorgin A はペルオキシド部位を含む8員環を有するアルカロイドであり、その合成化学者の興味を引く特異な構造と、合成難易度の高さから注目を集めている天然物である。申請者は前任者のルートを改良し、大量合成可能なルートを確立した。更に十分量合成したVerruculogenの第二級水酸基の選択的プレニル化の条件検討を行った。徹底的な条件検討の結果、ジブチル酸化スズとプレニルブロミド、添加剤としてテトラブチルアンモニウムヨージドを用いることで、ほぼ定量的にFumitremorgin Aを得る条件を見出した。Pallambin C and Dはコンパクトな構造ながらも複数の四級炭素と連続する不斉点を有するジテルペノイドである。4つの環が高度に縮環した構造をしており、合成難易度の高い化合物である。申請者は独自にエノールエーテルの官能基化反応を開発することで、位置選択的かつ立体選択的なマロン酸ジメチルユニットの導入に成功した。続いて水酸化ナトリウムを用いたマロン酸ジメチル部位の加水分解を行いジカルボン酸としたのち、トリエチルアミン存在化、アセトニトリル溶媒中反応系を加熱することで脱炭酸続くラクトン化反応が一挙に進行し、これまで構築困難だったD環部の合成に成功した。その後、常法に従い、LiHMDSを用いたアセトアルデヒドとのアルドール反応、MsClを用いた脱水反応を行うことで、Pallambin CおよびDを合成した。さらに梅宮は加水分解から脱水反応までの4工程のワンポット化を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Aldol Reaction of Chloral Catalyzed by Diarylprolinol2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, S. Watanabe, Y. Yasui, S. Umemiya
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 7 号: 11 ページ: 1646-1649

    • DOI

      10.1002/cctc.201500282

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Formal [3+2] Cycloaddition Reaction of Succinaldehyde and Nitro­alkene Catalyzed by Diphenylprolinol Silyl Ether2015

    • 著者名/発表者名
      S. Umemiya, Y. Hayashi
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 20 号: 20 ページ: 4320-4324

    • DOI

      10.1002/ejoc.201500623

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidative Amidation of Nitroalkanes with Amine Nucleophiles using Molecular Oxygen and Iodine2015

    • 著者名/発表者名
      Jing Li, Martin J. Lear, Yuya Kawamoto, Shigenobu Umemiya, Alice R. Wong, Eunsang Kwon, Itaru Sato, Yujiro Hayashi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 53 号: 44 ページ: 12986-12990

    • DOI

      10.1002/anie.201505192

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Verruculogen and Fumitremorgin A Enabled by Ligand Controlled C-H Borylation2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Feng, D. Holte, J. Zoller, S. Umemiya, L. R. Simke, P. S. Baran
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 32 ページ: 10160-10163

    • DOI

      10.1021/jacs.5b07154

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diphenylprolinol Silyl Ether Catalyzed Asymmetric Michael Reaction of Nitroalkanes and β,β-Disubstituted α,β-Unsaturated Aldehydes for the Construction of All-Carbon Quaternary Stereogenic Centers2014

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Hayashi, Yuya Kawamoto, Masaki Honda, Daichi Okamura, Shigenobu Umemiya, Yuka Noguchi, Takasuke Mukaiyama, Itaru Sato
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 号: 38 ページ: 12072-12082

    • DOI

      10.1002/chem.201403588

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nef Reaction with Molecular Oxygen in the Absence of Metal Additives, and Mechanistic Insights2014

    • 著者名/発表者名
      Shigenobu Umemiya, Kentaro Nishino, Itaru Sato, Yujiro Hayashi
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 号: 48 ページ: 15753-15759

    • DOI

      10.1002/chem.201403475

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 酸素を用いるNef反応の開発と反応機構解析2015

    • 著者名/発表者名
      梅宮茂伸・西野健太郎・佐藤格・林雄二郎
    • 学会等名
      日本化学会第95回春季年会
    • 発表場所
      千葉県、日本大学理工学部
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 酸素を用いるNef反応の開発とプロスタグランジン合成への応用2014

    • 著者名/発表者名
      梅宮茂伸・西野健太郎・佐藤格・林雄二郎
    • 学会等名
      第106回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京都、早稲田大学国際会議場
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] The Hayashi Laboratory 東北大学林研究室

    • URL

      http://www.ykbsc.chem.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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