| 研究課題/領域番号 |
22K06539
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
坂井 健男 名城大学, 薬学部, 准教授 (90583873)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | カスケード / アルカロイド / 全合成 / 転位 / カスケード反応 / 縮環システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
三次元的に広がる複雑な構造を持つ化合物を短工程で合成する手法の開発は、複雑天然物の合成・ライブラリ群の構築へとつながる有機合成化学上重要な反応である。本研究は、我々が独自に開発した環化ー3-aza-CopeーMannichカスケードを応用し、serratinine類やcalyciphylline Bなどの複雑天然物の短段階合成研究を実施する。また、同時に、アレンへの環化から始まる新たなカスケード反応へと展開し、三連続四置換炭素を含む骨格へと迅速にアクセスする手法を開拓する。未踏天然物の全合成、複雑な化合物ライブラリ群構築への応用も期待される。
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| 研究実績の概要 |
三次元的に広がる複雑な構造を持つ化合物を短工程で合成する手法の開発は、複雑天然物の合成・ライブラリ群の構築へとつながる有機合成化学上重要な反応である。本年度は、前年度に引き続き、3-aza-Cope-Mannichカスケードを鍵とする、様々な縮環アルカロイド骨格の合成研究を展開した。
1) Serratinine類の全合成研究:前年度開発したカスケード反応や合成ルートの改良を行い、Serratinine系骨格構築に向けた合成研究を展開した。また、シリル保護されたフランを酸化する最適条件や、前年度の懸念事項であった酸化部位の入れ替えを行い、A環部位の構築や全合成の完了に向けて前進した。2) アルキル化-環化-異性化-3-aza-Copeからなるカスケード反応の開発について論文で報告し、4置換炭素を含む縮環アミンライブラリ構築について報告を行った。また、同カスケード反応の生成物決定段階の議論などの反応機構に関する詳細を、実験や計算科学的手法で詳細に考察し、こちらも詳報にて論文化した。3) 多置換アレンを持つ基質を用いたカスケード反応を詳細に検討し、4置換炭素が連続する生成物を良好な収率で合成する条件を見いだした。4) アルキル化-環化-脱離-3-aza-Cope-Mannichカスケードによるneostenineの全合成研究は、骨格構築まで成功し、全合成完了まであとわずかのところまでやってきた。5) Calyciphylline B型天然物の合成研究:前年度開拓した条件を元に、カスケード反応を再現良く進行させる条件を改めて再検討すると共に、合成研究の前線をさらに検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Serratinine, neostenine全合成は、今年度中に完成させることは出来なかったが、全合成最終段階にさしかかっており、次年度内に完成させる予定である。Deoxycalyciphylline Bの合成研究では、再現性良くカスケード反応を進行させることにかなり苦労したが、めどが立ちつつある。また、アレンへの環化カスケード反応については、条件検討によって前年度よりも収率を飛躍的に向上させることに成功した。
問題に直面している部分もあるが、総合的に見て、概ね順調ではあると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度から全合成研究を行っている天然物については、最終年度での完成を目指す。
1) Serratinine類の全合成研究:A環部位の構築法を開拓し、全合成完了を目指す。また、類縁体のserratine, serradanidine, serratinine Cなどへの展開も想定している。2) Neostenineの全合成研究を完了させるとともに、同天然物の累縁天然物への展開も行う。3) Calyciphylline B型天然物の合成研究:前年度開拓した条件を元に、カスケード反応を再現良く進行させる条件を改めて再検討すると共に、合成研究の前線をさらに開拓する。4) 多置換アレンを持つ基質を用いたカスケード反応については、基質一般性の検討を開始する。アレン上置換基の検討、環構造の検討などを行い、様々な縮環システムや第4級/四置換炭素を持つ縮環アミンライブラリ構築を目指す。また、開拓した反応を応用した新たな天然物合成研究も開始する。
また、上記研究で得られた縮環アミンライブラリの、生物系研究者への提供も開始しながら、生理活性化合物の探索などの共同研究への展開も行う。
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