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ステロイド型4環性骨格を有する高酸化度天然物の網羅的合成手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K14622
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

萩原 浩一  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任助教 (20804371)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード有機化学 / 天然物合成化学 / ステロイド / カップリング反応 / ラジカル反応
研究開始時の研究の概要

本研究は、強力かつ多様な生物活性を示す、ステロイド型骨格を有する高酸化度天然物の、同一戦略に基づく網羅的合成手法の確立を目的とする。種々のAB環ユニットとD環ユニットの遷移金属を用いた分子間カップリング反応とラジカル反応を用いたC環構築により、カルデノリドやブファジエノリドを含む様々な縮環様式のステロイド化合物の合成を行う。また、ステロイド様天然物であるトウセンダニンの全合成を行い、本手法の汎用性を立証する。本研究は、従来合成困難であった天然・人工ステロイドの合成を可能にし、構造活性相関研究の深淵化や新規機能分子創製および機能性分子の構造簡略化へと研究展開可能な重要な基礎研究である。

研究成果の概要

本研究は、強力かつ多様な生物活性を示す、ステロイド型骨格を有する高酸化度天然物の、網羅的合成手法の確立を目的とする。今回、酸素官能基化されたAB環とD環フラグメントを収束的に連結し、ラジカル反応またはアニオン反応によりC環を構築するという戦略を開発した。本戦略により、ステロイドアルカロイドであるバトラコトキシンの効率的な全合成を達成した(22工程)。また、カルデノリドやブファジエノリドの全合成に向け、ステロイド4環性骨格を有する重要中間体を合成した。
今後は、本手法を応用し、使用するフラグメントの酸化度を変更することで、様々な酸化度のステロイド様天然物の全合成へと展開していく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、強力かつ多様な生物活性を有するステロイド様化合物が有する4環性骨格の新規効率的構築法を開発した。本手法を用いて、複雑天然物であるバトラコトキシンの全合成を達成した。本手法を応用し、使用するフラグメントの酸化度を変更することで、様々な酸化度のステロイド様天然物の全合成へと展開可能であり、ステロイド様化合物を基盤とした創薬研究の発展も期待できる。従って、有機合成化学・創薬化学の観点から重要な研究成果が得られたと言える。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Asymmetric synthesis of evoninic acid2022

    • 著者名/発表者名
      Nagai Toshiya、Wang Yinghua、Hagiwara Koichi、Inoue Masayuki
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 97 ページ: 153747-153747

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.153747

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Puberuline C2022

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa Tsukasa、Nakamura Shu、Asai Hibiki、Hagiwara Koichi、Inoue Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 145 号: 1 ページ: 600-609

    • DOI

      10.1021/jacs.2c11259

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Pentacyclic Limonoid Skeletons via Radical Cascade Reactions2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Mutoh, Shu Nakamura, Koichi Hagiwara, Masayuki Inoue
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 号: 9 ページ: 6869-6878

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00212

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Euonymine and Euonyminol Octaacetate2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Yinghua、Nagai Toshiya、Watanabe Itsuki、Hagiwara Koichi、Inoue Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 号: 49 ページ: 21037-21047

    • DOI

      10.1021/jacs.1c11038

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラジカル反応を用いたカルデノリド・ブファジエノリド骨格構築法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      重松航、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      日本薬学会 第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] バトラコトキシンの全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐基、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      第20回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オイオニミンおよびオイオニミノールオクタアセテートの全合成2022

    • 著者名/発表者名
      永井利也、王瀛華、渡辺樹、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      第64回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] バトラコトキシン四環性骨格の効率的合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      両角久寛、渡邉祐基、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      第66回薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラジカル反応を用いたカルデノリド・ブファジエノリド骨格構築法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      重松航、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      第83回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プベルリンCの全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      島川典、中村柊、浅井響、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プベルリンCのAE環部の不斉合成2022

    • 著者名/発表者名
      浅井響、島川典、中村柊、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] (-)-オイオニミンの全合成2022

    • 著者名/発表者名
      永井利也、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] バトラコトキシンの全合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐基、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      日本薬学会 第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プベルリンCの全合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      中村柊、島川典、浅井響、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      第118回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] バトラコトキシンの全合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉祐基、萩原浩一、井上将行
    • 学会等名
      第119回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthetic Study of Puberuline C2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Shimakawa, Shu Nakamuwa, Koichi Hagiwara, Masayuki Inoue
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Study of Highly Oxygenated Dihydro-β-Agarofuran Sesquiterpenoids2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Nagai, Yinghua Wang, Itsuki Watanabe, Koichi Hagiwara, Masayuki Inoue
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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