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2017 年度 実績報告書

多環状アルカロイドの全合成と機能解明を基盤とする創薬研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H03969
研究機関千葉大学

研究代表者

西田 篤司  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80130029)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードアルカロイド / ヒドロカルバゾール / カルバゾマイシン / ランドリン / 不斉Diels-Alder反応
研究実績の概要

1)コプシアアルカロイド合成に関する研究;スピロ中間体の汎用性の高い合成法の効率化を目指し検討を行った。又、ランドリン類を基本骨格とする新たなプローブ合成を視野に入れて基本骨格のハロゲン化を検討した。オタワ大学化学科John Pezacki教授を訪問しラセミ体ランドリンの生物活性発現機構の解明に向けた調査研究を開始し、ランドリンが細胞のDNA発言に影響することを見いだした。
2)ヒドロカルバゾール系天然物の不斉合成研究を継続し、天然物である(1R,2R,3R)-3-hydroxy-1,2-dimethyl-1,2,3,9-tetrahydro-4H-carbazol-4-oneを不斉合成し、天然物の絶対配置を決定した。本化合物は韓国およびタイの研究者により異なるリソースより同じ骨格を有するものの鏡像異性体(エナンチオマー)が単離されていた。また単離された化合物のスペクトルデータの一部に差違が見られ、比旋光度の絶対値も異なっていた。今回、我々が開発した不斉Diels-Alder反応を用いて光学活性ヒドロカルバゾール骨格を構築後、官能基変換を経て目的物の不斉全合成を達成した。また同様のDiels-Alder反応をもちいて抗菌作用および抗マラリア作用が報告されているカルバゾマイシンAおよびBの全合成を達成した。
3)我々が開発したシロキシジエンを用いる不斉Diels-Alder反応において従来用いてきた希土類金属錯体はX-線結晶解析が困難であった。今回新たに開発した光学活性希土類金属錯体は結晶性が高く錯体構造を解明できた。さらに本錯体が不斉Diels-Alder反応を触媒し高収率にて付加体を与えることが判明した。錯体構造が判明したことにより不斉誘導経路の解析が可能となった。

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

順調に成果が得られ、学会発表(16件)、論文発表(5件)することができた。
特筆すべき成果として新たなヒドロカルバゾール天然物の不斉全合成に成功し、絶対配置を含む構造照明を達成した。
抗菌作用を有するカルバゾマイシン類の全合成を達成した。
新たな不斉触媒開発としてビビリジル構造を有するキラル配位子を開発し希土類金属との錯体形成に成功した。得られた新規キラル希土類金属錯体は、X線結晶構造解析により錯体構造が明らかとなり、また当研究室で開発した不斉Diels-Alder反応に効果的あることが示された。錯体構造より不斉誘導機構について考察することが可能となった。
以上の成果より、本プログラムが概ね順調に進展しているものと判断した。

今後の研究の推進方策

現在の研究方針を継続し、更に海外との協同研究を進展させる。
アルカロイド合成においては不斉Diels-Alder反応を基盤とし、光学活性付加環化中間体の誘導体化を進め、新たなヒドロカルバゾール及びヒドロインドール誘導体の合成研究を展開する。海外研究機関との共同研究により、合成したアルカロイド活性評価、活性発現機構の調査を行う。
新たな不斉触媒の開発研究ではこれまで構造解明が遅れているキラル希土類金属錯体の構造決定を精力的に進め、かつ反応適用範囲の拡大に努める。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Total Synthesis of Carbazomycins A and B2018

    • 著者名/発表者名
      Siyuan Wu, Shinji Harada, Takahiro Morikawa, Atsushi Nishida
    • 雑誌名

      Chem. Pharm. Bull

      巻: 66 ページ: 178-183

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00851

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic and Enantioselective Diels-Alder Reaction of Siloxydiene That Incorporates A Pyrrolidine Ring, and Its Application to the Construction of Chiral Tri- and Tetracyclic Skeletons2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Harada, Saki Nakashima, Wataru Yamada, Takahiro Morikawa, Atsushi Nishida
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 95 ページ: 872-893

    • DOI

      10.3987/COM-16-S(S)56

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transfer of Axial Chirality Through the Nickel-catalyzed Hydrocyanation of Chiral Allenes2017

    • 著者名/発表者名
      Yuka Amako. Shigeru Arai, Atsushi Nishida
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem

      巻: 15 ページ: 1612-1617

    • DOI

      10.1039/c7ob00047b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Olefin-migrative Cleavage of Cyclopropane Rings through the Nickel-catalyzed Hydrocyanationof Allenes and Alkenes2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Hori, Shigeru Arai, Atsushi Nishida
    • 雑誌名

      Adv. Syn. Catal

      巻: 359 ページ: 1170-1176

    • DOI

      10.1002/adsc.201601400

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective total synthesis of a natural hydrocarbazolone alkaloid, identification of its stereochemistry, and revision of its spectroscopic data2017

    • 著者名/発表者名
      Siyuan Wu, Shinji Harada, Takahiro Morikawa, and Atsushi Nishida
    • 雑誌名

      Tetrahedron: Asymmetry

      巻: 28 ページ: 1083-1088

    • DOI

      10.1016/j.tetasy.2017.07.005

    • 査読あり
  • [学会発表] Cylization using alkene and acylphosphonate under Co catalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Hori, Shigeru Arai, Atsushi Nishida
    • 学会等名
      255th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] 複素間融合型シロキシジエンの触媒的不斉Diels-Alder反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中嶋早紀、山田航、森川貴裕、原田真至、西田篤司
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] 電子豊富ジエンとマレイミド誘導体の触媒的不斉Diels-Alder反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大石若奈、坂本駿、江森皓亮、池田亮平、原田真至、西田篤司
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] Ni触媒[4+2]環化付加反応による多置換ベンゼン合成法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      稲垣早紀、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] 酸素分子を用いた可視光酸化還元触媒によるスチレン誘導体の酸化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松田大樹、原田真至、森川貴裕、西田篤司
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
  • [学会発表] ホルミウムーチオ尿素触媒を用いる多置換複素環の不斉合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      原田真至、森川貴裕、中嶋早紀、西田篤司
    • 学会等名
      第33回希土類討論会
  • [学会発表] α-ケトエステルの活性化を利用した不斉四置換炭素を含むインデノール環構築反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      本間榛花、原田真至、西田篤司
    • 学会等名
      第73回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] Ni触媒による[2+2+2]環化付加反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      井崎亜利紗、天児由佳、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      第73回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] アルケンとコバルト触媒を用いるラジカル環化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      堀弘人、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      第15回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [学会発表] Total Synthesis of Kopsia Alkaloids2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Arai, Masaya Nakajima, Atsushi Nishida
    • 学会等名
      26th ISHC Congrees
    • 国際学会
  • [学会発表] α-ケトチオエステルの活性化を基盤とする触媒的不斉Diels-Alder反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      斉藤博則、原田真至、本間榛花、西田篤司
    • 学会等名
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [学会発表] A New Chiral Ni Catalyst Promotes Asymmetric Nazarov and Diels-Alder Reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishida, Takuya Takeda, Hironori Saito, Haruka Homma, Shinji Harada
    • 学会等名
      THE 7th SINO-JAPANESE SYMPOSIUM ON ORGANIC CHEMISTRY FOR YOUNG SCIENTISTS
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不斉カルボニルーエン反応による四置換炭素を含む光学活性インデノール合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      本間榛花、原田真至、西田篤司
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2016
  • [学会発表] アレンの特性を利用する複素環合成2017

    • 著者名/発表者名
      荒井秀、天児由佳、井崎亜利紗、堀弘人、松本光希、稲垣早紀、西田篤司
    • 学会等名
      第47回複素環化学討論会
  • [学会発表] Ni触媒による[2+2+2]環化付加反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      井崎亜利紗、天児由佳、荒井秀、西田篤司
    • 学会等名
      第43回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] Diels-Alder Reactions Using Electron-rich and Acid Sensitive Dienes2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nishida, Siyuan Wu, Takahiro Morikawa, Shinji Harada
    • 学会等名
      ICCEOCA-12/ARNCEOCA-3
    • 国際学会
  • [備考] 千葉大学大学院薬学研究院薬品合成化学研究室

    • URL

      http://www.p.chiba-u.jp/lab/gousei/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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