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ハイブリッド型タンデム触媒反応の開発を基盤とした高次構造アルカロイドの革新的合成

公募研究

研究領域分子合成オンデマンドを実現するハイブリッド触媒系の創製
研究課題/領域番号 20H04800
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

植田 浩史  東北大学, 薬学研究科, 講師 (50581279)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードドミノ反応 / タンデム触媒 / アルカロイド / 全合成 / 金触媒 / C-H官能基化 / 大員環 / 銅触媒 / グアニジン
研究開始時の研究の概要

複雑な構造を有する分子は、その化学合成に多大な時間や労力を要する。本研究では、一つのフラスコ内で異なる複数の触媒反応を連続的に行い、単純な分子を迅速かつ効率的に高度な構造を持つ分子へと変換させる、新たな触媒反応の確立を目指す。さらに、確立した手法をもとに、複雑な構造を有する高次構造多環性アルカロイドの化学合成を展開する。有用な生物活性を持つ天然物の効率的な化学合成の実現は、創薬天然物ライブラリーの拡充やこれまで量的供給の観点から埋もれてきた医薬品シーズの発掘につながるものと期待される。

研究実績の概要

近年の医薬リード化合物の枯渇問題を受け、特異かつ複雑な骨格を有する生物活性天然物に注目が集まっている。しかし、高度に官能基化された天然物の合成は、現代の精密有機合成化学をもってしても容易ではなく、満足のいく量的供給や構造活性相関研究を視野に入れた誘導体合成は困難である。このような背景のもと、本研究では、分子合成オンデマンドを実現するタンデム触媒の反応の開発と、確立した新たな方法論を基盤とする高次構造アルカロイドの迅速合成法の確立を目指し、研究に取り組んでいる。金触媒を用いたオートタンデム触媒反応を基軸とする多環性アルカロイドの迅速合成に関しては、独自に開発したドミノ型環化反応を基軸とし、海産グアニジンアルカロイドであるイソクランベシジン800のスピロ構造を含む4環性骨格の構築に成功した。銅触媒を用いたアシスト型タンデム触媒反応を基盤とした高次構造アルカロイドの迅速合成においては、本年度はシャルテリンCの合成研究に取り組んだ。本合成研究において、我々がデオキソアポディンの合成研究の過程で見出したインドールのC-Hアルキル化を適用することで、標的天然物の外枠の骨格を成す12員環の構築に成功し、シャルテリンCの世界初の不斉全合成の足がかりを築いた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Total synthesis of (±)-vinoxine: construction of the bridged pyrido[1,2-a]indole skeleton via Tf2O-mediated Bischler-Napieralski reaction and stereoselective radical cyclization2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Kosuke、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 20 号: 30 ページ: 5943-5947

    • DOI

      10.1039/d2ob00274d

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Tetrahydroquinolines with Spirocyclic Structures at the 4-Position2022

    • 著者名/発表者名
      Yuko Wakahara、Takahiro Noro、 Juri Sakata、 Hirofumi Ueda、 Hidetoshi Tokuyama
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 102 号: 1 ページ: 438-438

    • DOI

      10.3987/com-22-s(r)16

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of substituted anilines via a gold-catalyzed three-component reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hirofumi、Yamamoto Ryota、Yamaguchi Minami、Tokuyama Hidetoshi
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 19 号: 4 ページ: 765-769

    • DOI

      10.1039/d0ob02018d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of leuconoxine, leuconodine B, and rhazinilam by transformation of melodinine E via 6-hydro-21-dehydroxyleuconolam2021

    • 著者名/発表者名
      Umehara Atsushi、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 79 ページ: 131809-131809

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131809

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aerobic Dehydrogenation of N-Heterocycles with Grubbs Catalyst: Its Application to Assisted‐Tandem Catalysis to Construct N-Containing Fused Heteroarenes2020

    • 著者名/発表者名
      Kawauchi Daichi、Noda Kenta、Komatsu Yoshiyuki、Yoshida Kei、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 26 号: 68 ページ: 15793-15798

    • DOI

      10.1002/chem.202001961

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrile Synthesis by Aerobic Oxidation of Primary Amines and in situ Generated Imines from Aldehydes and Ammonium Salt with Grubbs Catalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Utsumi Tatsuki、Noda Kenta、Kawauchi Daichi、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 362 号: 17 ページ: 3583-3588

    • DOI

      10.1002/adsc.202000663

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Concise Enantioselective Total Synthesis of (-)‐Deoxoapodine2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kei、Okada Kosuke、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 51 ページ: 23089-23093

    • DOI

      10.1002/anie.202010759

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 二量体型天然物の効率的合成を指向した収束的合成戦略2022

    • 著者名/発表者名
      植田浩史
    • 学会等名
      ハイブリッド触媒 若手道場Online
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二量体型アルカロイドの収束的合成に向けた合成戦略2022

    • 著者名/発表者名
      植田浩史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (+)-10-Methoxystrictamineの合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      山梨政人、小松巧征、元木大介、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第142回薬学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 金触媒による連続環化反応を鍵とするIsocrambescidin 800の合成研究2022

    • 著者名/発表者名
      阿部祐大、牧亮太、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第142回薬学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Grubbs触媒を用いたアミン類の酸素酸化反応の開発とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      野田健太、河内大知、内海樹、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第19回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酸素酸化を活用した二量体型アルカロイドの収束的合成戦略の開発2021

    • 著者名/発表者名
      植田浩史
    • 学会等名
      第8回慶應有機化学若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェノールの酸化的カップリング反応の開発及び二量体型天然物の収束的合成への応用2021

    • 著者名/発表者名
      西室創太、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第32回万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニン金属錯体を用いたジチオアセタールの新規触媒的脱保護法の開発とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      山梨政人、佐藤 綾、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      創薬懇話会2021 in 京都
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規スピロインダノン合成法の開発を基盤としたAspernomineの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      寺地穂果、若原裕子、野呂尭広、坂田樹理、古田未有、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      創薬懇話会2021 in 京都
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development and Generality of Enantionselective Bromocycloetherification Catalyzed by Chiral Phosphoric Acid2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagasawa、Kosuke Okada、Kei Yoshida、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      International Summer Seminar on Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Studies on Melinacidin IV2021

    • 著者名/発表者名
      Riku Takeda、Soichiro Sato、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of an oxidative coupling of phenols and its application to the convergent synthesis of dimeric natural products2021

    • 著者名/発表者名
      Sota Nishimuro、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Synthetic Studies on Chartelline C2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nagasawa、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規スピロインダノン合成法の開発を基盤としたaspernomineの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      寺地穂果、若原裕子、野呂尭広、坂田樹理、古田未有、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第50回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] (+)-Strictamineの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      小松巧征、山梨政人、元木大介、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第60回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ラジカル環化反応によるスピロインダノン骨格構築を介したAspernomineの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      寺地穂果、若原裕子、野呂尭広、坂田樹理、古田未有、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第60回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] (-)-Mycoleptodiscin Aの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      高杉梨花、植田浩史、古田未有、徳山英利
    • 学会等名
      第60回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Aspernomineの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      寺地穂果、若原裕子、野呂尭広、坂田樹理、古田未有、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第36回有機合成化学若手研究者の仙台セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Total Synthesis of (-)-Deoxoapodine2021

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okada、Kei Yoshida、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      Pacifichem 2020
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Total Synthesis of (-)-Dehydrobatzelladine C via Gold-Mediated Auto Tandem Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Ueda、Daichi Itagaki、Kazuya Marumo、Yudai Abe、Hiroshi Kameya、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      Pacifichem 2020
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Studies on (+)-Strictamine2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Komatsu、Masato Yamanashi、Daisuke Motoki、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Aerobic Oxidation of Amines with Grubbs Catalyst and Its Application2021

    • 著者名/発表者名
      Kenta Noda、Daichi Kawauchi、Tatsuki Utsumi、Hirofumi Ueda、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Studies on Batzelladines via Gold Catalyzed Cascade Cyclization2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Ueda、Daichi Itagaki、Kazuya Marumo、Yudai Abe、Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      13th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 金触媒によるドミノ型連続環化反応を鍵とするBatelladine類の合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      植田浩史
    • 学会等名
      第141回日本薬学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C-Hアルキル化を伴う新規インドール縮環型中員環構築法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      岡田 康佑、吉田慶、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第141回日本薬学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] (-)-Deoxoapodineの全合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡田康佑、吉田慶、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第18回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Nitrile synthesis by aerobic oxidation of primary amines and imines with Grubbs catalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Kenta Noda, Tastuki Utsumi, Daichi Kawauchi, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      令和2年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 金触媒による連続的環化反応を鍵とするBatzelladine類の合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      阿部祐大、板垣大地、丸茂和哉、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第49回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] (-)-Deoxoapodineの全合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡田康佑、吉田慶、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第31回万有仙台シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] (-)-Deoxoapodineの全合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡田康佑、吉田慶、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第32回万有札幌シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規スピロインダノン合成法の開発を基盤としたAspernomineの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      寺地穂果、若原裕子、野呂尭広、坂田樹理、古田未有、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第59回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鉄フタロシアニン触媒を用いた新規インドール骨格合成法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      山梨政人、佐藤綾、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第59回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Grubbs触媒を用いたアミン類の酸素酸化による新規ニトリル合成法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      野田健太、内海樹、河内大知、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第35回有機合成化学若手研究者の仙台セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科 医薬製造化学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~seizou/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科 医薬製造化学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~seizou/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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