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有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発と天然物合成

研究課題

研究課題/領域番号 19K06969
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関国際医療福祉大学 (2021-2022)
千葉大学 (2019-2020)

研究代表者

小暮 紀行  国際医療福祉大学, 薬学部, 講師 (80396689)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアルカロイド / 有機分子触媒 / 不斉全合成 / マイケル付加 / エナミン / ピペリジン / 効率的不斉全合成
研究開始時の研究の概要

有機合成化学において、全てが炭素に結合した不斉第四級炭素の構築は非常に難しい課題であり、現在でも世界中の多くの有機化学者が研究対象としているテーマである。また有機分子触媒は、金属を含まず、安定・安価で環境にも優しいことから近年非常に注目を集めている。
本研究では、有機分子触媒を用いた、新しいタイプの不斉第四級炭素の立体選択的構築法を確立することにより、新薬の候補化合物の効率的な合成に貢献することを目的とする。

研究成果の概要

我々は有機分子触媒を用いたエナミン(3-ethyl-2,3-dehydropiperidine)のアクロレインへの不斉マイケル反応により、4級不斉中心をもつ3,3-二置換ピぺリジン骨格を立体選択的に構築する反応を開発した。アクロレインがその毒性により販売中止となったが、代替品としてアクロレインジメチルアセタールを用いても同等の反応が進行する条件を確立した。本不斉反応で得られる二環性鍵中間体より、いくつかの天然物(ビンカミン、ロイコミジンA, C)の効率的全合成を達成した。今後、さらなる新規アルカロイドの効率的全合成を達成する予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々が確立した有機分子触媒を用いたエナミンのアクロレイン誘導体への不斉マイケル反応は、優に50を超えるモノテルペノイドインドールアルカロイドの効率的全合成に利用可能である。モノテルペノイドインドールアルカロイドは非常に複雑な構造と強力な生物活性をもち、医薬品として利用されている化合物も多いことから、本研究が新規創薬シード分子の探索に大きく貢献できると考えている。本反応は触媒量(3%程度)の有機分子触媒で反応が進行することから環境負荷が小さく、高度な手技を必要とせず汎用性・再現性が高いことからも、学術的意義は非常に大きいと言える。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Elucidation of Absolute Configuration of Ophiorrhiside A by Comparison of ECD Spectra with That of Model Chiral Compound Having a 1,2,3,4-Tetrahydro-β-carbolin-3-one Skeleton2021

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Mariko、Onozawa Tadayoshi、Kogure Noriyuki、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 102 号: 1 ページ: 35-43

    • DOI

      10.3987/com-20-14351

    • NAID

      40022477730

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of Fawcettimine-Type Lycopodium Alkaloid, Lycopoclavamine-A.2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneko, S. Takahashi, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 84 号: 9 ページ: 5645-5654

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00586

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Syntheses of Pleiocarpamine, Normavacurine, and C-Mavacurine.2019

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 21 号: 9 ページ: 3342-3345

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01084

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (?)-14-Hydroxygelsenicine and Six Biogenetically Related Gelsemium Alkaloids2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Atsushi、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 17 ページ: 7134-7137

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02703

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of Biphenylquinolizidine Alkaloids 4″-O-Demethyllythridine and 14-epi-4″-O-Demethyllythridine2019

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Haruka、Hirama Taku、Yanagisawa Tomomi、Sato Keigo、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 19 ページ: 7982-7986

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02962

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Indole Alkaloids from Ervatamia cumingiana.2019

    • 著者名/発表者名
      M. Kitajima, S. Nakano, N. Kogure, S. Subhadhirasakul, and H. Takayama
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 99 号: 1 ページ: 213-213

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)11

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      塩見慎也、平田一真、森田暁洋、冨永翔太、小暮紀行、髙山廣光、北島満里子、石川勇人
    • 学会等名
      日本薬学会第142回年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発とインドールアルカロイド合成への応用2020

    • 著者名/発表者名
      小暮紀行、森田暁洋、冨永翔太、髙山廣光、北島満里子
    • 学会等名
      第62回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発と天然物合成2020

    • 著者名/発表者名
      小暮紀行
    • 学会等名
      第7回千葉大学キラリティーネットワーク研究会(WCCU)講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (+)-カリカンチンを用いた新規有機不斉触媒の開発研究2020

    • 著者名/発表者名
      山西恭輔, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Akuammiline型アルカロイドの網羅的全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭悟, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Total syntheses of pleiocarpamine, normavacurine, and C-mavacurine2019

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gelsedine型ゲルセミウムインドールアルカロイド類の網羅的全合成2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤惇, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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