スピロシクロプロパンの開裂に続く環化反応を用いる多置換複素環天然物の合成研究

• 研究課題/領域番号: 15K07853
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 南部 寿則 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (80399956)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 複素環天然物 / スピロシクロプロパン / 環化反応 / 多置換芳香族化合物 / 天然物 / 合成 / インドール / ベンゾフラン / 複素環化合物

研究成果の概要

スピロシクロプロパンの開裂に続く環化反応によるベンゾフラン骨格の構築法を開発した。シクロプロパン上にアリール基が置換した基質については，酸触媒で容易に反応が進行した。一方，無置換のものや電子求引性基が置換したものでは酸触媒では反応が進行しなかったが，ヨウ化物イオンを用いると反応が速やかに進行することが分かった。
アミンによるスピロシクロプロパンの開裂ー環化反応により得られるテトラヒドロインドール-4-オンは様々な反応点をもつことから，置換基の位置選択的導入の鍵中間体として用いることができた。また，これらの置換基導入反応を組み合わせて用いることで，多置換インドールの網羅的合成を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] スピロシクロプロパンの高反応性を活用する複素環化合物の新規合成法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 南部 寿則
  • 雑誌名: 薬学雑誌 巻: 138 号: 1 ページ: 19-25
  • DOI: 10.1248/yakushi.17-00188
  • NAID: 130006300861
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • 年月日: 2018-01-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An efficient route to highly substituted indoles via tetrahydroindol-4(5H)-one intermediates produced by ring-opening cyclization of spirocyclopropanes with amines (2017)
  • 著者名/発表者名: Nambu H, Hirota W, Fukumoto M, Tamura T, Yakura T
  • 雑誌名: Chem Eur J 巻: 66 号: 66 ページ: 16799-16805
  • DOI: 10.1002/chem.201702622
  • NAID: 120006559814
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acid-Catalyzed Ring-Opening Cyclization of Spirocyclopropanes for the Construction of a 2-Arylbenzofuran Skeleton: Total Synthesis of Cuspidan B (2016)
  • 著者名/発表者名: Nambu, H.; Ono, N.; Yakura, T.
  • 雑誌名: Synthesis 巻: 48 号: 12 ページ: 1892-1901
  • DOI: 10.1055/s-0035-1561590
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Efficient Method for the Synthesis of 2′,3′-Nonsubstituted Cycloalkane-1,3-dione-2-spirocyclopropanes Using (2-Bromoethyl)diphenylsulfonium Trifluoromethanesulfonate (2016)
  • 著者名/発表者名: Nambu, H.; Ono, N.; Hirota, W.; Fukumoto, M.; Yakura, T.
  • 雑誌名: ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＆ ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ ＢＵＬＬＥＴＩＮ 巻: 64 号: 12 ページ: 1763-1768
  • DOI: 10.1248/cpb.c16-00625
  • NAID: 130005170648
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Efficient Synthesis of Cycloalkane-1,3-dione-2-spirocyclopropanes from 1,3-Cycloalkanediones Using (1-Aryl-2-bromoethyl)dimethylsulfonium Bromides: Application to a One-pot Synthesis of Tetrahydroindol-4(5H)-one (2015)
  • 著者名/発表者名: Nambu, H.; Fukumoto, M.; Hirota, W.; Ono, N.; Yakura, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 56 号: 29 ページ: 4312-4315
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.05.069
  • 査読あり
• [学会発表] ヨウ化物イオン触媒を用いるスピロシクロプロパンの位置選択的開裂―環化反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 南部 寿則，大貫 悠太，小野 直樹，矢倉 隆之
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] スピロシクロプロパンの位置選択的開裂―環化反応による2位および3位置換テトラヒドロベンゾフラノンの選択的合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 南部 寿則，大貫 悠太，小野 直樹，矢倉 隆之
  • 学会等名: 第16回次世代を担う有機化学シンポジウム
• [学会発表] Regioselective Ring-Opening Cyclization of Spirocyclopropanes with Amines: An Efficient Synthetic Method for Highly Substituted Indoles (2017)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Nambu, Masahiro Fukumoto, Wataru Hirota, Takafumi Tamura, Takayuki Yakura
  • 学会等名: The 26th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (26th ISHC Congress)
  • 国際学会
• [学会発表] Acid-Catalyzed Ring-Opening Cyclization of Spirocyclopropanes: Total Synthesis of Benzofuran Natural Product Cuspidan B (2017)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Nambu, Yuta Onuki, Naoki Ono, Takayuki Yakura
  • 学会等名: The 26th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (26th ISHC Congress)
  • 国際学会
• [学会発表] Concise Synthesis of Aspidospermidine Using Ring-Opening Cyclization of Spirocyclopropane with Amine (2017)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Tamura, Hisanori Nambu, Takayuki Yakura
  • 学会等名: The Second International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network (2nd TAA-Pharm Symposium)
  • 国際学会
• [学会発表] スピロシクロプロパンを用いる多置換インドール合成法の開発とアスピドスペルマアルカロイドの合成研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 南部 寿則，田村 貴史，廣田 渉，矢倉 隆之
  • 学会等名: 第15回次世代を担う有機化学シンポジウム
• [学会発表] スルホニウムイリドを用いるスピロシクロプロパンの開裂－環化反応によるクロマン骨格構築法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 南部 寿則，大貫 悠太，矢倉 隆之
  • 学会等名: 平成29年度有機合成化学北陸セミナー
• [学会発表] スピロシクロプロパンからのアスピドスペルミジンの短工程合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田村 貴史，南部 寿則，矢倉 隆之
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第129回例会
• [学会発表] 環ひずみ解消を駆動力とする環化反応の開発と天然物合成への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則
  • 学会等名: 名城大学農学部天然物有機化学研究室特別講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2016-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] スピロシクロプロパンの高反応性を活用する複素環化合物の新規合成法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第128回例会（日本薬学会北陸支部奨励賞受賞講演）
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2016-11-27
• [学会発表] Efficient Method for the Synthesis of Highly Substituted Indoles and Benzofurans from Spirocyclopropanes (2016)
  • 著者名/発表者名: Nambu, H.
  • 学会等名: Shandong University Special Lectures
  • 発表場所: Jinan (China)
  • 年月日: 2016-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] スピロシクロプロパンの開裂―環化つづく位置選択的アルキル化を経るアスピドスペルミジンの短工程合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則，田村貴史，矢倉隆之
  • 学会等名: 平成28年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2016-10-07
• [学会発表] 酸触媒を用いるスピロシクロプロパン開裂―環化反応の開発：ベンゾフラン天然物cuspidan B合成への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則，小野直樹，矢倉隆之
  • 学会等名: 第46回複素環化学討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] Acid-Catalyzed Ring-Opening Cyclization of Spirocyclopropanes for the Construction of Benofuran Skeleton (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono, N.; Nambu, H.; Yakura, T.
  • 学会等名: The First International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network (1st TAA-Pharm Symposium)
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] 酸触媒スピロシクロプロパン開裂―環化反応を用いるベンゾフラン骨格構築法の開発：cuspidan B 合成への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則，小野直樹，矢倉隆之
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応を用いるaspidospermidineの合成研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則，田村貴史，矢倉隆之
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] Ring-Opening Cyclization of Spirocyclopropanes with Amines: Rapid Access to 2-Substituted 4-Hydroxyindoles (2015)
  • 著者名/発表者名: Nambu, H.; Fukumoto, M.; Hirota, W.; Yakura, T.
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
  • 発表場所: Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii, USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] アミンを用いる位置選択的シクロプロパン開裂反応を鍵工程とする多置換インドール類の効率的合成法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣田渉，福本昌紘，小野直樹，藤原朋也，南部寿則，矢倉隆之
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部第127回例会
  • 発表場所: 富山大学杉谷キャンパス（富山市）
  • 年月日: 2015-11-15
• [学会発表] アミンによる位置選択的スピロシクロプロパンの開裂―環形成反応の開発と多置換インドール類の効率的合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南部寿則，福本昌紘，廣田渉，小野直樹，矢倉隆之
  • 学会等名: 第41回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 近畿大学（東大阪市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] スピロシクロプロパンの開裂―環化反応によるテトラヒドロベンゾフランの合成：cuspidan B 合成への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野直樹，南部寿則，矢倉隆之
  • 学会等名: 平成27年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 富山観光ホテル（富山市）
  • 年月日: 2015-10-02
• [備考] 富山大学薬学部分子合成化学研究室ホームページ
  • URL: http://www.pha.u-toyama.ac.jp/sboc/index-j.html