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2019 年度 実施状況報告書

有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発と天然物合成

研究課題

研究課題/領域番号 19K06969
研究機関千葉大学

研究代表者

小暮 紀行  千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (80396689)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード有機分子触媒 / アルカロイド / マイケル付加 / エナミン / 不斉全合成
研究実績の概要

これまでにα,β-不飽和アルデヒドに対してエナミンを求核剤として用いた有機分子触媒による不斉反応の成功例は報告されていない。そこで本反応の開発に着手した。
エナミン基質として3-ethyl-2,3-dehydropiperidineを用い、有機分子触媒を用いたアクロレインへの不斉マイケル反応を検討した。窒素原子の保護基、有機触媒、添加する酸、溶媒などを種々精査し、化学収率98%、光学純度83%で目的物を得ることができた。この化合物は再結晶することにより光学的に純粋とすることができたため、本化合物を鍵中間体として種々の天然物の全合成へ展開することとした。
鍵中間体からインドールユニットの縮合、Pictet-Spengler反応を経て6段階にてビンカミンの全合成を達成した。また鍵中間体から、オキサゾリジンジオン環とインドール環を構築することにより9段階にてロイコミジンAの不斉全合成を達成した。さらに、鍵中間体とアントラニル酸を縮合させ、種々変換することによりロイコミジンCの初の不斉全合成を達成し、その絶対立体配置を決定した。これらの全合成は鍵中間体からいずれも10段階以内であり非常に効率的であることから、本反応の有用性を示すことができた。
さらに、この鍵中間体は数多くのモノテルペノイドインドールアルカロイド(MIA)に含まれる部分構造をもち、MIAには強力な生物活性を有し医薬品として使用されている化合物も多いことから、医薬品開発におけるシード分子の創製に大きく貢献できると考えられ、非常に意義が大きい。

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

3つの化合物の全合成を達成できたため、おおむね順調である。

今後の研究の推進方策

順調に進んでいるので、実施計画通りに基質一般性の検討と天然物不斉全合成への展開をさらに進めていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験スケールを比較的小スケールでおこなったため、次年度使用額が生じた。今年度は実験スケールを大きくして全合成を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of Fawcettimine-Type Lycopodium Alkaloid, Lycopoclavamine-A2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Hiroki、Takahashi Shunsuke、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 ページ: 5645~5654

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00586

  • [雑誌論文] Total Syntheses of Pleiocarpamine, Normavacurine, and C-Mavacurine2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Keigo、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 ページ: 3342~3345

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01084

  • [雑誌論文] Total Synthesis of (?)-14-Hydroxygelsenicine and Six Biogenetically Related Gelsemium Alkaloids2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Atsushi、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 ページ: 7134~7137

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02703

  • [雑誌論文] Asymmetric Total Synthesis of Biphenylquinolizidine Alkaloids 4″-O-Demethyllythridine and 14-epi-4″-O-Demethyllythridine2019

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Haruka、Hirama Taku、Yanagisawa Tomomi、Sato Keigo、Kogure Noriyuki、Kitajima Mariko、Takayama Hiromitsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 ページ: 7982~7986

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02962

  • [雑誌論文] New Indole Alkaloids from Ervatamia cumingiana2019

    • 著者名/発表者名
      Takayama Hiromitsu、Kitajima Mariko、Nakano Shumpei、Kogure Noriyuki、Subhadhirasakul Sanan
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 99 ページ: 213~213

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(F)11

  • [学会発表] 有機分子触媒を用いた光学活性3,3-二置換ピペリジン骨格構築法の開発と天然物合成2020

    • 著者名/発表者名
      小暮紀行
    • 学会等名
      第7回千葉大学キラリティーネットワーク研究会(WCCU)講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] (+)-カリカンチンを用いた新規有機不斉触媒の開発研究2020

    • 著者名/発表者名
      山西恭輔, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Akuammiline型アルカロイドの網羅的全合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭悟, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Total syntheses of pleiocarpamine, normavacurine, and C-mavacurine2019

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, N. Kogure, M. Kitajima, and H. Takayama
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Gelsedine型ゲルセミウムインドールアルカロイド類の網羅的全合成2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤惇, 小暮紀行, 北島満里子, 高山廣光
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会

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公開日: 2021-01-27  

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