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ペリ環状反応に基づくユニークな中員環骨格構築法:高次構造天然物合成への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H01923
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

谷野 圭持  北海道大学, 理学研究院, 教授 (40217146)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードペリ環状反応 / 中員環 / 天然物 / 全合成 / 高次構造 / 転位反応 / 高次構造天然物 / 電子環状反応 / 7員環 / 環化反応
研究開始時の研究の概要

自然界には、様々な大きさの炭素環が互いに縮合した複雑な分子構造を持つ天然有機化合物が数多く存在する。それら天然物の化学合成は医薬品の開発にも繋がり、学術面のみならず社会的な要請にも応える重要な研究課題である。本研究では、独自に開発した有機合成反応を駆使し、従来の方法では困難な中員環炭素骨格構築法を開発する。さらに、天然物合成への応用を通して、その有用性を実証する。

研究成果の概要

有機化学において、5員環や6員環は形成容易であるが、より大きな中員環炭素骨格の構築は困難であり、新手法の開発が求められている。本研究は、独自の中員環構築法を開発し、その有用性を天然物の全合成において実証しようとするものである。
その成果として、ヘプタトリエニルアニオンの電子環状反応による7員環構築法を開発し、7員環と5員環からなる天然物6,11-epoxyisodaucaneの全合成を達成した。また、軟体サンゴから単離されたテルペノイドCristaxenicin Aについて、炭素9員環を含む主骨格の構築に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

天然物の全合成研究は、新しい合成手法の開発を促し、有機化学の飛躍的な発展をもたらしてきた。その意義は学術面に留まらず、医薬や農薬の創出など社会的な要請にも応えるものである。
本研究では、新たに7から9員環までの大きさをもつ炭素環の効率的な構築法を開発し、それら新手法の有用性を天然物の全合成において検証した。合成標的の一つであるCristaxenicin Aは、リーシュマニア症の原因原虫に対する抗原虫活性を示し、治療薬のリード化合物として期待される天然物である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 1件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Alcohol synthesis based on the S<sub>N</sub>2 reactions of alkyl halides with the squarate dianion2024

    • 著者名/発表者名
      Sato Kazuto、Fujita Tomoyuki、Takeuchi Takashi、Suzuki Takahiro、Ikeuchi Kazutada、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic &amp; Biomolecular Chemistry

      巻: 22 号: 7 ページ: 1369-1373

    • DOI

      10.1039/d3ob01507f

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (+)-Coriamyrtin via a Desymmetrizing Strategy Involving a 1,3-Cyclopentanedione Moiety2023

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Kazutada、Haraguchi Shota、Fujii Ryo、Yamada Hidetoshi、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: - 号: 16 ページ: 2751-2755

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00249

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 2-Alkyl-2-(2-furanyl)-1,3-cyclopentanediones2023

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Kazutada、Tanino Keiji、Ozoe Yusuke、Kato Ranmaru、Suzuki Takahiro
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: - 号: 10 ページ: 1525-1532

    • DOI

      10.1055/a-2004-1333

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solanoeclepin B, a hatching factor for potato cyst nematode2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kosuke、Akiyama Ryota、Okamura Yuya、Ogawa Chihiro、Masuda Yuki、Sakata Itaru、Watanabe Bunta、Sugimoto Yukihiro、Kushida Atsuhiko、Tanino Keiji、Mizutani Masaharu
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 号: 11

    • DOI

      10.1126/sciadv.adf4166

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diastereoselective Synthesis of trans-anti-Hydrophenanthrenes via Ti-mediated Radical Cyclization and Total Synthesis of Kamebanin2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takahiro、Ikeda Wataru、Kanno Ayaka、Ikeuchi Kazutada、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 29 号: 17

    • DOI

      10.1002/chem.202203511

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model Synthetic Study of Tutin, a Picrotoxane-Type Sesquiterpene: Stereoselective Construction of a <i>cis</i>-Fused 5,6-Ring Skeleton2022

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Kazutada、Haraguchi Shota、Yamada Hidetoshi、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 70 号: 6 ページ: 435-442

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00083

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 年月日
      2022-06-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis and Structural Revision of the 6,11-Epoxyisodaucane Natural Sesquiterpene Using an Anionic 8π Electrocyclic Reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Ranmaru、Saito Hiroki、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 43 ページ: 7939-7943

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c03068

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid Droplet Formation Is Regulated by Ser/Thr Phosphatase PPM1D via Dephosphorylation of Perilipin 12022

    • 著者名/発表者名
      Kamada Rui、Uno Sae、Kimura Nozomi、Yoshimura Fumihiko、Tanino Keiji、Sakaguchi Kazuyasu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 19 ページ: 12046-12046

    • DOI

      10.3390/ijms231912046

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of 2-Isocyanoallopupukeanane: Construction of Caged Skeleton by Intramolecular Alkylation of Bromonitriles2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Kosuke、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 35 ページ: 6407-6411

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c02434

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Step Method for Constructing a Quaternary Carbon Atom with a Geminal Divinyl Group from a Ketone2022

    • 著者名/発表者名
      Ogura Ryota、Satoh Kazuto、Kiuchi Wataru、Kato Kosuke、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 28 ページ: 5040-5044

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c01799

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic Studies toward Tubiferal A: Asymmetric Synthesis of a Model ABC-Ring Compound2021

    • 著者名/発表者名
      Tanino Keiji、Yukutake Yuki、Hiramatsu Takahiro、Itoh Ryusei、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 33 号: 03 ページ: 296-300

    • DOI

      10.1055/a-1697-7477

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic Studies of Daphniphyllum Alkaloids: A New Method for the Construction of [7-5-5] All-Carbon Tricyclic Skeleton2021

    • 著者名/発表者名
      Tanino Keiji、Kishi Jun-ichiro、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 33 号: 02 ページ: 196-200

    • DOI

      10.1055/a-1682-9415

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PPM1D Is a Therapeutic Target in Childhood Neural Tumors2021

    • 著者名/発表者名
      Jelena Milosevic, Diana Treis, Susanne Fransson, Gabriel Gallo-Oller, Baldur Sveinbjornsson B, Nina Eissler, Keiji Tanino, Kazuyasu Sakaguchi, Tommy Martinsson, Malin Wickstrom, Per Kogner, John Inge Johnsen
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 23 ページ: 6042-6062

    • DOI

      10.3390/cancers13236042

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 8π Electrocyclic Reaction of Phosphonate Derivatives: Access to Seven-Membered Cross-Conjugated Cyclic Trienes2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Hiroki、Kato Ranmaru、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 24 ページ: 9606-9610

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c03815

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a Bicyclo[2.2.1]heptane Skeleton with Two Oxy-Functionalized Bridgehead Carbons via the Diels?Alder Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Kazutada、Sasage Tomonari、Yamada Gen、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 23 ページ: 9123-9127

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c03451

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Seven-Membered Cross-Conjugated Cyclic Trienes by 8π Electrocyclic Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Ranmaru、Saito Hiroki、Uda Shoko、Domon Daisuke、Ikeuchi Kazutada、Suzuki Takahiro、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 23 号: 22 ページ: 8878-8882

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c03383

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomimetic Total Syntheses of (+)-Chloropupukeananin, (?)-Chloropupukeanolide D, and Chloropestolides2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takahiro、Watanabe Soichiro、Ikeda Wataru、Kobayashi Susumu、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 号: 21 ページ: 15597-15605

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c02108

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Illisimonin a Skeleton by Intramolecular Diels?Alder Reaction of Ortho-Benzoquinones and Biomimetic Skeletal Rearrangement of Allo-Cedranes2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Takahiro、Nagahama Riko、Fariz Muhammad Aiman、Yukutake Yuki、Ikeuchi Kazutada、Tanino Keiji
    • 雑誌名

      Organics

      巻: 2 号: 3 ページ: 306-312

    • DOI

      10.3390/org2030016

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アニオン性8π系電子環状反応による7員環β-ケトエステル誘導体の合成2024

    • 著者名/発表者名
      加藤 蘭丸、斎藤 優輝、谷野 圭持
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Cristaxenicin A の合成研究2024

    • 著者名/発表者名
      城内 航、角田 祐子、加藤 港介、谷野 圭持
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新しいカゴ型骨格構築法に基づく天然物合成2023

    • 著者名/発表者名
      谷野 圭持
    • 学会等名
      第67回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 橋頭位水酸基を有する三環性ノルボルネン誘導体の骨格転位2023

    • 著者名/発表者名
      吉谷 明浩、捧 智成、加藤 蘭丸、池内 和忠、谷野 圭持
    • 学会等名
      第67回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 連続的ラジカル環化反応を利用したクロバン骨格の合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      山下 公太朗、池田 航、鈴木 孝洋、谷野 圭持
    • 学会等名
      第67回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 1,4-ビスシロキシ-1,3-シクロペンタジエンを利用した7-ノルボルノナン骨格構築法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      廣川歓人、捧 智成、池内和忠、谷野圭持
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ノルボルネン骨格含有三環性化合物の骨格転位によるトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン誘導体の合成2023

    • 著者名/発表者名
      吉谷明浩、捧 智成、加藤蘭丸、池内和忠、谷野圭持
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ビニルシクロプロパン転位による7員環ニトリル誘導体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      竹内貴志、谷野圭持
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分子内に3つのプロペラン構造を含む新規5環性カゴ状炭素骨格の合成2022

    • 著者名/発表者名
      海岸秀次、今井隆史、鈴木孝洋、谷野圭持
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Studies on Illisimonin A2022

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Aiman bin Mohd Fariz、鈴木孝洋、長濱梨香、行武悠樹、谷野圭持
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2位にアルキル基とヘテロアリール基を有する1,3-シクロペンタンジオン誘導体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      尾添祐介、加藤蘭丸、池内和忠、谷野圭持
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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