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2013 年度 実績報告書

生物活性テルペンインドールアルカロイドの新合成方法論の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24380063
研究機関名古屋大学

研究代表者

西川 俊夫  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90208158)

研究分担者 中崎 敦夫  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (00366428)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードインドールアルカロイド / 有機合成 / 連続環化反応 / セスペンドール / 光学活性体
研究概要

今年度は、(1)パラジウム触媒を使った連続環化反応の開発とセスペンドール合成への応用、と(2)セスペンドールの芳香環セグメントの光学活性体の合成を検討した。
(1)パラジウム触媒を使った連続環化反応の開発とセスペンドール合成への応用:昨年度、2価パラジウム触媒を使ったレカインドールのABCD環を含むモデル化合物を使った連続環化反応を見いだした。今年度は、まずこの反応の前駆体のアニリン保護基などを含む条件を最適化した。次いでセスペンドールの芳香環セグメントを含んだ数種類のモデル前駆体を合成し、上記の条件下での連続環化反応を検討し、いずれも期待した生成物が得られることを確認した。
(2)セスペンドールの芳香環セグメントの光学活性体の合成:昨年度、芳香環セグメントのエポキシアルコールの2つの不斉炭素に関する2つの可能なジアステレオマーを立体選択的に合成し、合成品と天然物のNMRの比較により、syn体である事を明らかにした。この合成中間体のアリルアルコールを光学活性体として合成できれば、芳香環セグメントの光学活性体の合成が可能になる。本年度は、アリルアルコールの光学分割を試みた。まず、数種類のリパーゼによるエステルの加水分解、エステル化を検討したが、反応が極めて遅く、利用できないことが分かった。また、Sharpless の不斉エポキシ化による速度論的分割も検討したが、反応がおそく、生成物の光学純度も不十分なものであることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

(1)パラジウム触媒を使った連続環化反応の開発とセスペンドール合成への応用:パラジウム触媒による連続環化反応の収率が、天然物の構造に近い基質構造になるにつれ低下し、この問題を解決できていないことによる。また基質の特殊な反応性を予測できなかったためである。
(2)セスペンドールの芳香環セグメントの光学活性体の合成:アリルアルコールの速度論的分割で広く利用されているリパーゼによるエステル化、エステルの加水分解、Sharpless の不斉エポキシ化がいずれもほとんど反応しなかったためである。

今後の研究の推進方策

(1)パラジウム触媒を使った連続環化反応の開発とセスペンドール合成への応用:連続環化反応の課題は、他のセスキテルペンインドールアルカロイドの合成における最重要反応でもあるので、触媒をパラジウムや銅以外の金属に広げて、収率が低下しない条件を探索する計画である。
(2)セスペンドールの芳香環セグメントの光学活性体の合成:不飽和ケトンの不斉還元、不飽和ケトンの不斉エポキシ化反応を検討する計画である。また、アルデヒドの不斉アルキル化の可能性も検討する。
(3)これによって、セスペンドールの合成を完成させる。

次年度の研究費の使用計画

レカインドール、セスペンドールの合成に必要な鍵反応である連続環化反応の収率向上が遅れ、両化合物の光学活性体合成に必要なテルペンセグメントの光学活性体の合成に全く着手できなかった事による。
来年度は、(1)連続環化反応で利用する触媒をパラジウム錯体以外の遷移金属触媒に広げて検討し、各セグメントの光学活性体の合成を検討する計画である。このため、繰り越し他予算を、遷移金属触媒(一般に高価)と、光学純度決定に使うHPLC用キラルカラムの購入(ダイセルCHIRALPAK ID, IE, IF 約16万円/本を3本)、および溶媒、反応剤、ガラス器具など消耗品の購入にあてる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of crambescin B carboxylic acid, a potent inhibitor of voltage-gated sodium channel.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakazaki, A.; Ishikawa, Y.; Sawayama, Y.; Yotsu-Yamashita, M.; Nishikawa, T.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 12 ページ: 53-56

    • DOI

      10.1039/c3ob42017e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Chiriquitoxin, an Analogue of Tetrodotoxin Isolated from the Skin of a Dart Frog.2014

    • 著者名/発表者名
      Adachi, M.; Imazu, T.; Sakakibara, R.; Satake, Y.; Isobe, M.; Nishikawa, T.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 20 ページ: 1247-1251

    • DOI

      10.1002/chem.201304110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereocontrolled Total Synthesis of Polygalolide A.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamada, H.; Adachi, M.; Isobe, M.; Nishikawa, T
    • 雑誌名

      Chem. Asian. J.

      巻: 8 ページ: 1428-1435

    • DOI

      10.1002/asia.201300362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Tetrodotoxin, a Classic but Still Fascinating Natural Product.2013

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa, T.; Isobe, M.
    • 雑誌名

      Chem. Rec.

      巻: 13 ページ: 286-302

    • DOI

      10.1002/tcr.201200025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereocontrolled Synthesis of the Oxathiabicylo[3.3.1]nonane Core Structure of Tagetitoxin.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamada, H.; Adachi, M.; Isobe, M.; Nishikawa, T.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 ページ: 11221-11223

    • DOI

      10.1039/C3CC46949B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Study on a Naturally Occurring Terphenyl Quinone.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakazaki, A.; Huang, W.-Y.; Koga, K.; Yingyongnarongkul, B.; Boonsombat, J.; Sawayama, Y.; Tsujimoto, T.; Nishikawa, T.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 77 ページ: 1529-1532

    • DOI

      10.1271/bbb.130199

    • 査読あり
  • [学会発表] インドールアルカロイド セスペンドールの合成研究2014

    • 著者名/発表者名
      樋口恵子、杉野公美、中崎敦夫、安立昌篤、西川俊夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Synthetic Studies on Sespendole.2014

    • 著者名/発表者名
      Keiko Higuchi, Nopporn Thasana, Kumi Sugino, Atsuo Nakazaki, Masaatsu Adachi, Toshio Nishikawa
    • 学会等名
      名古屋大学博士課程教育リーディングプログラムリーディングプログラム 成果報告会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140108-20140108
  • [学会発表] インドールアルカロイド セスペンドールの合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      樋口恵子、Nopporn Thasana、杉野公美、中崎敦夫、安立昌篤、西川俊夫
    • 学会等名
      名古屋大学博士課程教育リーディングプログラム グリーン自然科学国際教育研究プログラム 「企業研究者を志すための合成化学セミナー」
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130920-20130920
  • [学会発表] ヘテロ環天然物の合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      西川俊夫
    • 学会等名
      平成25年度有機合成化学協会東海支部 若手研究者のためのセミナー
    • 発表場所
      三重
    • 年月日
      20130712-20130712
    • 招待講演
  • [学会発表] インドールアルカロイド セスペンドールの合成研究2013

    • 著者名/発表者名
      樋口恵子、Nopporn Thasana、山田ひと美、杉野公美、中崎敦夫、安立昌篤、西川俊夫
    • 学会等名
      第48回天然化学物談話会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      20130703-20130705
  • [学会発表] Synthetic Studies on Sespendole.2013

    • 著者名/発表者名
      Keiko Higuchi, Nopporn Thasana, Kumi Sugino, Atsuo Nakazaki, Masaatsu Adachi, Toshio Nishikawa
    • 学会等名
      Thieme Chemistry - Nagoya Symposium 2013
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20130523-20130523
  • [備考] 名古屋大学大学院生命農学研究科 生物有機化学研究分野ホームページ

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~organic/

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公開日: 2015-05-28  

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