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2020 年度 実施状況報告書

酸化的フェノールカップリング反応を基盤としたハスバナン系アルカロイド類の合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K05488
研究機関東京農工大学

研究代表者

小田木 陽  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30772157)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード酸化的フェノールカップリング反応 / 分子内アザ―マイケル反応 / ハスバナンアルカロイド / 超原子価ヨウ素試薬
研究実績の概要

【研究目的】ハスバナンアルカロイドは、主にハスノカズラ属の植物より単離されるアルカロイドの一群であり共通してピロリジン環を含む四環性骨格(ハスバナン骨格、ABCD環)を有する。ハスバナンアルカロイドの中には、オピオイドデルタ受容体結合活性や抗菌活性、抗ウィルス活性などの有用な生理活性を示す類縁体も報告されており、創薬リード化合物として注目されてきた。本研究では、(Ⅰ)超原子価ヨウ素試薬を用いた脱芳香族的酸化的フェノールカップリング反応と(Ⅱ)位置選択的な分子内aza-Michael反応によるハスバナン骨格の構築を基盤とした当該アルカロイド類の網羅的合成法の確立を目指した。本年度は、当該アルカロイド類の網羅的合成法の基盤となる、課題(Ⅰ)及び(Ⅱ)について検討を行った。
【研究結果】まず、酸化的フェノールカップリング反応によるABC環部を有する三環性ジエノンの合成について検討を行った(課題(Ⅰ))。その結果、HFIP溶媒中、ジアセトキシヨードベンゼンを作用させることで、目的とするジエノンが得られることを見出した。次に、得られたジエノンを用いて位置選択的な分子内アザーマイケル反応について検討した。その結果、THF/HMPA混合溶媒中、塩基としてtert-BuOKを作用させることで、C14位選択的にアザーマイケル反応が進行し、ハスバナン骨格の構築に成功した。さらに当該中間体を用いることで、メタファニン及びステファジアミンの全合成を達成した。

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

本年度は、本研究の基盤となる(Ⅰ)脱芳香族化を伴う酸化的フェノールカップリング反応、及び(Ⅱ)ジエノン誘導体における位置選択的な分子内アザーマイケル反応、によるハスバナン骨格の構築について検討を行った。種々検討を行った結果、溶媒としてHFIP、酸化剤としてジアセトキシヨードベンゼンを用いることで望む環化体が得られることを見出した。また、続く位置選択的な分子内アザーマイケル反応においては、C14位に選択的に反応が進行する条件を見出し、ハスバナン骨格の効率的な構築法の開発に成功した。また、当該手法を用いることで、ハスバナンアルカロイドの一種である、メタファニン及びステファジアミンの全合成に成功した。

今後の研究の推進方策

次年度では、本年度に得られた成果を基盤に、ハスバナンアルカロイドの一種であるものの、D環の環化様式が異なるセファラチン類の全合成研究に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍による緊急事態宣言の発令により、R2年度の前半は通常通り研究が行えず、試薬や消耗品に使用予定であった予算を用いることができなかった。そのため、消耗品費において差額が生じた。
【使用計画】
次年度においては、予定通りハスバナンアルカロイド類の合成研究に着手する予定であり、そのための試薬や実験器具、消耗品の購入を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Enantioselective Total Synthesis of (+)-Stephadiamine through Bioinspired Aza-Benzilic Acid Type Rearrangement2021

    • 著者名/発表者名
      Odagi Minami、Matoba Taisei、Hosoya Keisuke、Nagasawa Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 143 ページ: 2699~2704

    • DOI

      10.1021/jacs.1c00047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Epoxidation of 2,3-Disubstituted Naphthoquinones by a Side Chain Truncated Guanidine?Urea Bifunctional Organocatalyst2020

    • 著者名/発表者名
      Orihara Tatsuya、Kawaguchi Masaki、Hosoya Keisuke、Tsutsumi Ryosuke、Yamanaka Masahiro、Odagi Minami、Nagasawa Kazuo
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 ページ: 15232~15240

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c02084

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Hydrocarbazole Derivatives by Oxidative Dearomative Cyclization of Diarylamines using a Hypervalent Iodine Reagent2020

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Keisuke、Iida Keita、Odagi Minami、Nagasawa Kazuo
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 ページ: 11980~11988

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c01760

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Spiroguanidine Derivatives by Dearomative Oxidative Cyclization using Hypervalent Iodine Reagent2020

    • 著者名/発表者名
      Odagi Minami、Okuda Kazuma、Ishizuka Hayate、Adachi Kanna、Nagasawa Kazuo
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 9 ページ: 218~221

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900726

    • 査読あり
  • [学会発表] (+)-ステファジアミンの全合成2021

    • 著者名/発表者名
      的羽泰世, 小田木陽, 長澤和夫
    • 学会等名
      日本化学会 第101回春季年会
  • [学会発表] 酸化的フェノールカップリング反応を基盤としたハスバナン系アルカロイドの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      小田木陽, 的羽泰世, 長澤和夫
    • 学会等名
      第62回天然有機化合物討論会
  • [学会発表] 超原子価ヨウ素試薬による酸化的環化反応を基盤とするハスバナン系アルカロイドの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      的羽泰世, 細谷圭介, 小田木陽, 長澤和夫
    • 学会等名
      第117回有機合成シンポジウム

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公開日: 2021-12-27  

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