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2011 年度 実績報告書

合成戦略を革新する高性能触媒の開発と全合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 23390004
研究機関京都大学

研究代表者

竹本 佳司  京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20227060)

キーワードperophoramidine / ダブルシアノアミド化反応 / カルボジイミド / ヨウ化サマリウム / 4級スピロ炭素骨格 / Caprazamycin B / β-ヒドロキシカルボン酸 / グルタル酸モノエステル
研究概要

perophoramidine の全合成研究:今年度は2つの合成戦略を検討した。まず重要中間体であるトリプタミン2量体のジアステレオ選択的合成に関しては、鍵反応である①ダブルシアノアミド化反応の原料基質の合成に手間取り、期間中に実施することはできなかった。一方、カルボジイミドを分子内にもつ環状不飽和アミド体への一電子還元を利用した4級スピロ炭素骨格とアミジン構造の一挙構築反応に関しては、種々条件検討を行った結果、一電子還元試薬としてSmI2 を用いることにより、収率良く所望の閉環反応が進行することを明らかにした。さらに、α位にアリール基を有する不飽和ラクタム類縁体を合成し、同様の条件下SmI2還元を行うことで、α位にアリール基が置換したスピロ体を高収率かつ単一化合物として合成することにも成功した。その後、パラジウム触媒と塩基を用いてアミジン窒素の分子内アリール化反応に附すことにより、五環性化合物まで誘導することができた。
Caprazamycin B の全合成研究:天然物上部に存在する2つのキラルフラグメント(β-ヒドロキシカルボン酸、グルタル酸モノエステル)を、それぞれβ-ケトエステルの不斉水素化(野依法)と双官能基性有機触媒を用いたグルタル酸無水物の不斉非対称化を利用することにより収率良くまた短行程で合成することができた。さらに、下部caprazolについては、モデル実験として単純なアミドアルキンに対する遷移金属触媒(Au,Pt,Bi etc.)を利用した分子内ヒドロアミド化反応を精査し、置換基効果とともに6-exo体と7-endo体の作り分けにも成功し、目的とする4,5-dihydro-1H-1,4-diazepin-2(3H)-oneへと誘導した。

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

Perophoramidine の全合成研究に関しては、予定通り2つの合成戦略を検討できた。ダブルシアノアミド化反応については原料基質の合成ができずに鍵反応を検討することはできなかったが、SmI2 を利用した4級スピロ炭素骨格とアミジン構造の一挙構築とパラジウム触媒による分子内アリール化反応には成功し、目標とした五環性化合物まで誘導することができた。
Caprazamycin B の全合成研究に関しては、天然物上部に存在する2つのキラルフラグメント(β-ヒドロキシカルボン酸、グルタル酸モノエステル)を収率良くまた短行程で合成した。下部caprazolについては、モデル基質を用いて6-exo体と7-endo体の作り分けにも成功し、目的とする4,5-dihydro-1H-1,4-diazepin-2(3H)-oneへと誘導した。
このように全ての計画を実施することはできなかったが、ルートや試薬を変更することにより、当初の目標をすべて達成することができた。

今後の研究の推進方策

Perophoramidine の全合成研究に関しては、目標とした五環性化合物まで誘導することができた。しかし、連続する4級炭素構築までは達成したものの、アミジン基の保護基(PMP)の脱保護には成功せず、全合成には至らなかった。今後は、窒素上の保護基を変更できる第3の合成ルートを企画し検討する予定である。すでに上部側鎖の合成には成功したので、残る下部caprazolの構築を目指して、今回確立した7-エンド環化を本番の基質に適用する。これに成功したあとは、カプラゾールの全合成に移る予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Control of 6-Exo and 7-Endo Cyclization of Alkynylamides using Platinum and Bismuth Catalysts2011

    • 著者名/発表者名
      Girard, A.-L.
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 6 ページ: 1321-1324

    • DOI

      DOI:10.1002/asia.201100209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible Strategy for Syntheses of Spirooxindoles using Palladium-Catalyzed Carbosilylation and Sakurai-Type Cyclizatio2011

    • 著者名/発表者名
      Hande, S. M.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 13 ページ: 1828-1831

    • DOI

      DOI:10.1021/ol2003447

    • 査読あり
  • [学会発表] 白金触媒を用いたアルキニルアミドの位置選択的7-endo環化反応2012

    • 著者名/発表者名
      塚野千尋
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      20120329-20120331
  • [学会発表] Synthetic Studies on Caprazamycin A2011

    • 著者名/発表者名
      Shota Sakamoto
    • 学会等名
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      20111129-20111202
  • [学会発表] Synthetic Studies on Perophoramidine; Quaternary Carbon Construction via Intramolecular SmI_2-Mediated Reductive Cyclization2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishida
    • 学会等名
      8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      20111129-20111202
  • [学会発表] ヨウ化サマリウム(II)による還元的環化反応を用いた perophoramidineの合成研究2011

    • 著者名/発表者名
      石田貴之
    • 学会等名
      第41回複素環化学討論会
    • 発表場所
      熊本市民会館(熊本県)
    • 年月日
      20111020-20111022
  • [学会発表] パラジウム触媒によるシリルアミド化を鍵反応としたスピロオキシインドール骨格合成法2011

    • 著者名/発表者名
      中島基之
    • 学会等名
      第58回有機金属討論会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      20110907-20110909
  • [学会発表] 白金およびビスマス触媒を用いたアルキンの分子内ヒドロアミド化:6および7員環エナミドの選択的合成2011

    • 著者名/発表者名
      塚野 千尋
    • 学会等名
      第58回有機金属討論会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      20110907-20110909
  • [学会発表] 2-Iminoindoline Syntheses via SmI2-Mediated Reductive Cyclization: Synthetic Studies on Perophoramidine Skeleton2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishida
    • 学会等名
      OMCOS16
    • 発表場所
      上海国際会議場(中国、上海)
    • 年月日
      20110724-20110729
  • [学会発表] caprazamycin類の全合成研究2011

    • 著者名/発表者名
      坂本翔太
    • 学会等名
      第46回天然物化学談話会
    • 発表場所
      熱川ハイツ(静岡県)
    • 年月日
      20110707-20110709
  • [学会発表] スピロオキシインドール骨格構築法の開発と全合成への展開2011

    • 著者名/発表者名
      塚野 千尋
    • 学会等名
      第46回天然物化学談話会
    • 発表場所
      熱川ハイツ(静岡県)
    • 年月日
      20110707-20110709
    • 招待講演
  • [学会発表] Caprazamycin Aの全合成研究

    • 著者名/発表者名
      坂本翔太
    • 学会等名
      第61回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      神戸学院大学ポートアイランドキャンパス(兵庫県)
  • [学会発表] Perophoramidineの合成研究-ヨウ化サマリウム(II)による還元的環化反応の開発と応用

    • 著者名/発表者名
      石田貴之
    • 学会等名
      第61回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      神戸学院大学ポートアイランドキャンパス(兵庫県)
  • [学会発表] パラジウム触媒によるカルボボリル化を用いた2-イミノインドリン骨格の合成

    • 著者名/発表者名
      中島基之
    • 学会等名
      第61回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      神戸学院大学ポートアイランドキャンパス(兵庫県)
  • [学会発表] Studies on Synthesis of 2-Iminoindoline Skeleton via Samarium Diiodide-Mediated Reductive Cyclization

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishida
    • 学会等名
      ChemComm International Symposium
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス(京都府)
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/orgchem/

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公開日: 2014-07-24  

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