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2016 年度 実績報告書

独創的骨格構築法と酸化反応の開発を基盤とする複雑なアルカロイドの全合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 26253001
研究機関東北大学

研究代表者

徳山 英利  東北大学, 薬学研究科, 教授 (00282608)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード有機化学 / 薬学 / 全合成 / 生物活性天然物 / アルカロイド / 二量体 / 酸化反応
研究実績の概要

本研究では、合成の格段の効率化の新たな方向性を示す独創的な骨格構築法および酸化反応を基盤とした、特異で複雑な骨格を有する以下のアルカロイドの合成研究を行った。以下にそれぞれのサブテーマに関して、本年度得られた結果を記載する。ジチオジケトピペラジン系アルカロイドの合成に関しては、二量体型ピロロインドールアルカロイド群の合成研究を行なった。独自に確立したトリプトファン誘導体の触媒的二量化反応を、様々なジケトピペラジン環を有する基質に適用することで、重要な生物活性を有するピロロインドールアルカロイド類の収束的かつ網羅的合成を達成した。アザスピロ系アルカロイドの合成に関しては、申請者が見出した不斉転写型ラジカル転位環化反応を駆使し、レパジフォルミンの基本骨格となる二環性のアザスピロ構造の構築に成功し、全合成への足がかりを築くことができた。含窒素多置換複素環構造を有するアルカロイドの合成に関しては、昨年度開発したオキシムスルホナートの新規環拡大反応について、求核剤の一般性を検証した。さらに、昨年度開発したCC-1065の不斉全合成の各工程や合成経路の最適化を行なった。高次縮環型アルカロイドの合成に関しては、昨年確立したハプロファイチンの合成を最適化し、論文投稿にこぎ着けた。続いて、二核性インドールアルカロイド、ボカンジミンの合成研究を行なった。二量体型アルカロイドの合成を行なうにあたって、はじめにその単量体であるアスピドスペルマ骨格の効率的新規構築法を目指した。その結果、モデル化合物を用いた、インドール2位のC-H官能基化を利用した9員環構築と、合成終盤でのアミン選択的な酸化反応を経たアスピドスペルマ骨格の新規構築法の開発に成功した。

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

二量体型アルカロイド、ハプロファイチンやアザスピロ系アルカロイド、ヒストリオヒコトキシンの全合成が、それぞれAngewandte Chemie International Edition誌に掲載され、国際的に高い評価を受けた。また、独自に確立したトリプトファン誘導体の触媒的二量化反応をもとに、重要な生物活性を有するさまざまなピロロインドールアルカロイド類の網羅的全合成を達成した点も評価できる。

今後の研究の推進方策

これまでに確立した研究をもとにレパジフォルミン、ケトミン、プラキニジン、ボカンジミンの単量体ユニットであるデオキソアポジンの全合成を達成する。また、昨年度に引き続き、アコニチン系アルカロイドの基本骨格の構築法の確立を目指す。さらに、ヒストリオヒコトキシンの合成研究の過程で見出した、アミドの還元的アリル化反応の一般性についても検証する予定である。

  • 研究成果

    (52件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] BIOTEC, NSTDA(Thailand)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      BIOTEC, NSTDA
  • [国際共同研究] Nanyang Technological University(Singapore)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      Nanyang Technological University
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Max Planck Institute
  • [国際共同研究] University of East Anglia(United Kingdom)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of East Anglia
  • [雑誌論文] Total Syntheses of (+)-T988 B and C via AgNTf2-Mediated Coupling of Bromopyrroloindoline with Indole2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, A. Hirayama, H. Ueda, H. Tokuyama
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 6 ページ: 54-58

    • DOI

      10.1002/ajoc.201600474

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An obtuse-angled corner unit for fluctuating carbon nanohoops2017

    • 著者名/発表者名
      Z. Sun, N. Miyamoto, S. Sato, H. Tokuyama, H. Isobe
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal

      巻: 12 ページ: 271-275

    • DOI

      10.1002/asia.201601614

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural determination of (-)-SCH 64874 and hirsutellomycin by semi-synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tokuyama, K. Yamada, H. Fujiwara, J. Sakata, K. Okano, M. Sappan, M. Isaka
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 82 ページ: 353-371

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b02452

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of (-)-Histrionicotoxin through a Stereoselective Radical Translocation-Cyclization Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, H. Azuma, A. Daigaku, S. Sato, K. Takasu, K. Okano, H. Tokuyama
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 ページ: 1087-1091

    • DOI

      10.1002/anie.201609941

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Conversion of Vindoline into 11-Mesyloxytabersonine2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Han-ya, T. Inui, S. Yokoshima, H. Tokuyama, T. Fukuyama
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 64 ページ: 800-804

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00175

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Convergent Synthesis of 2-Aryl-Substituted Quinolines by Gold-Catalyzed Cascade Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ueda, M. Yamaguchi, H. Tokuyama
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 64 ページ: 824-829

    • DOI

      10.1248/cpb.c16-00193

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Condensation of Carboxylic Acids with Non-Nucleophilic N-Heterocycles and Anilides Using Boc2O2016

    • 著者名/発表者名
      A. Umehara, H. Ueda, H. Tokuyama
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 81 ページ: 11444-11453

    • DOI

      10.1021/acs.joc.6b02097

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bioinspired Total Synthesis of the Dimeric Indole Alkaloid (+)-Haplophytine by Direct Coupling and Late-Stage Oxidative Rearrangement2016

    • 著者名/発表者名
      H. Satoh, K. Ojima, H. Ueda, H. Tokuyama
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 55 ページ: 15157-15161

    • DOI

      10.1002/anie.201609285

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] エポキシアントラセンを経由した新規シクロパラフェニレン合成法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      宮本尚也,孫哲,佐藤宗太, 徳山英利, 磯部寛之
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Discorhabdin Vの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      野呂尭広, 坂田樹理, 徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 海産アルカロイドPlakinidine Dの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      安達陶磨,佐藤喬仁, 坂田樹理,岡野健太郎,徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] チタニウムヒドリドとジアリル亜鉛を組み合わせたアミドの還元的アリル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      板橋優,佐藤学,坂田樹理,徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 金触媒を用いた三成分連結反応による多置換アニリンの合成2017

    • 著者名/発表者名
      山本稜太, 山口 南実, 植田 浩史, 徳山 英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 金触媒による連続環化反応を鍵とするBatzelladine類の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      板垣大地, 丸茂和哉, 植田浩史, 徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 二量体型インドールアルカロイド (+)-haplophytine 類縁化合物の合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      小島健一,植田浩史,徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 新規非対称ケトン合成法を用いた (+)-cylindricine C の全合成2017

    • 著者名/発表者名
      山田香織, 黒木太一, 岡野健太郎, 坂田樹理, 徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] ボアカンジミンAの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      吉田慶, 植田浩史, 徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Neostenineの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      飯村健太郎,佐藤敬直,植田浩史,徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 4位にスピロ環状構造を有するテトラヒドロキノリン骨格の新規構築法2017

    • 著者名/発表者名
      若原裕子,野呂尭広,坂田樹理,植田浩史,徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] 鉄触媒を用いたN-メチルアニリンの酸化的脱メチル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      伊東由夏,植田浩史,徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Teleocidin Bの合成研究2017

    • 著者名/発表者名
      下村誠志、坂田樹理、徳山英利
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-27
  • [学会発表] Total Synthesis of Dimeric Indole Alkaloids via Late-Stage Chemoselective Oxidation2016

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      万有生命科学振興国際交流財団 四半世紀記念万有シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学伊東国際学術センター(本郷、東京)
    • 年月日
      2016-12-03 – 2016-12-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Total Synthesis of (+)-CC-10652016

    • 著者名/発表者名
      Taku Imaizumi, Yuki Nakazawa, Kentaro Okano, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      The 16th Tateshina Conference on Organic Chemistry
    • 発表場所
      Tateshina, Nagano, Japan
    • 年月日
      2016-11-18 – 2016-11-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Bio-inspired Total Synthesis of (+)-Haplophytine2016

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tokuyama, Hitoshi Satoh, Kenichi Ojima, Hirofumi Ueda
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Integrated Synthesis (ISONIS-10)
    • 発表場所
      Awaji Island, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2016-11-18 – 2016-11-19
    • 国際学会
  • [学会発表] (+)-Cylindricine Cの合成研究2016

    • 著者名/発表者名
      山田香織, 黒木太一, 岡野健太郎, 坂田樹理, 徳山英利
    • 学会等名
      第110回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場(東京、新宿区)
    • 年月日
      2016-11-10 – 2016-11-11
  • [学会発表] オキシムスルホナートの環拡大反応を用いる(+)-CC-1065の全合成2016

    • 著者名/発表者名
      今泉拓,中沢佑起,岡野健太郎,坂田樹理,徳山英利
    • 学会等名
      第42回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      静岡市清水文化会館マリナート(静岡、静岡)
    • 年月日
      2016-11-07 – 2016-11-08
  • [学会発表] Total Synthesis of Dimeric Indole Alkaloids2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Ueda, Hitoshi Satoh, Ken-ichi Ojima, Soichiro Sato, Azusa Hirayama, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      ACP-2016-Korea ICCEOCA-11/ARNCEOCA-2
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic Studies on Architecturally Complex N-Heterocyclic Natural Produc2016

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      大塚有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      大塚製薬(徳島、徳島)
    • 年月日
      2016-10-25 – 2016-10-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生合成関連モノテルペンインドールアルカロイドの網羅的全合成2016

    • 著者名/発表者名
      梅原厚志,植田浩史,徳山英利
    • 学会等名
      第7回 大津会議
    • 発表場所
      びわ湖大津プリンスホテル(滋賀、大津)
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 銀試薬を用いた新規タンデム型 N-アルキルインドール合成法の開発とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      袴田容章, 植田浩史, 徳山英利
    • 学会等名
      第46回複素環化学討論会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(金沢、金沢)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-28
  • [学会発表] チタニウムヒドリドとジアリル亜鉛を組み合わせた第二級アミドの還元的アリル化反応2016

    • 著者名/発表者名
      板橋優、佐藤学、坂田樹理、徳山英利
    • 学会等名
      第55回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島、郡山)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-25
  • [学会発表] 金触媒を用いた二重付加環化三成分連結反応によるビアリール誘導体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      山本稜太、山口南実、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第55回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      奥羽大学(福島、郡山)
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-25
  • [学会発表] 生合成を模倣した (+)-Haplophytine の全合成2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤均, 小島健一, 植田浩史, 徳山英利
    • 学会等名
      第58回天然有機化合物討論会
    • 発表場所
      東北大学百周年記念会館 川内萩ホール(宮城、仙台)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] Synthetic studies on Teleocidine B2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Shimomura, Toshiharu Noji, Kentaro Okano, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島、いわき)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11
  • [学会発表] A new synthetic method for construction of 4-spirocyclic tetrahydroquinoline derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Noro, Yuko Wakahara, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島、いわき)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11
  • [学会発表] Development of Pyrrolo[1,2-c]pyrimidine Synthesis by Gold Mediated Auto-Tandem Catalysis2016

    • 著者名/発表者名
      Daichi Itagaki, Kazuya Marumo, Hiroshi Kameya, Hirohumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島、いわき)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11
  • [学会発表] Total synthesis of (+)-CC-10652016

    • 著者名/発表者名
      Taku Imaizumi, Yuki Nakazawa, Kentaro Okano, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島、いわき)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11
  • [学会発表] 含窒素芳香環構造の新規構築法の開発と アルカロイドの全合成への応用2016

    • 著者名/発表者名
      徳山英利
    • 学会等名
      平成28年度化学系学協会東北大会 有機化学コロキウム
    • 発表場所
      いわき明星大学(福島、いわき)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Total Synthesis of Amauromine Alkaloids2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hakamata, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School 2016
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Aerobic Oxidation of Amines with Grubbs Catalysts and Its Application2016

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kawauchi, Yoshiyuki Komatsu, Kei Yoshida, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School 2016
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomimetic Total Synthesis of (+)-Haplophytine2016

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Ojima, Hitoshi Satoh, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      Tohoku University's Chemistry Summer School 2016
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Total Syntheses of Architecturally Complex N-Heterocyclic Natural Products2016

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2016
    • 発表場所
      Kutching, Sarawak, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-15 – 2016-08-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthetic Studies toward N-Contained Heterocyclic Natural Products Using Benzyne Chemistry2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Noro, Kentaro Okano, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      第2回野依フォーラム若手育成塾
    • 発表場所
      名古屋大学野依記念館(愛知、名古屋)
    • 年月日
      2016-07-21 – 2016-07-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Substituted Nitrogen-containing Heterocyclic Compounds using Gold Catalyzed Cascade Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      Shiori Nonaka, Minami Yamaguchi, Hiroshi Kameya, Daichi Itagaki, Kenji Sugimoto, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      The International Symposium on Homogeneous Catalysis
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 生合成を模倣した(+)-Haplophytineの全合成2016

    • 著者名/発表者名
      小島健一、佐藤均、植田浩史、徳山英利
    • 学会等名
      第27回万有仙台シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城、仙台)
    • 年月日
      2016-06-25 – 2016-06-25
  • [学会発表] Total Synthesis of Biosynthetically Related Leuconoxine and Rhazinilam Type Monoterpene Indole Alkaloids2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Umehara, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences on Heterocyclic Compounds
    • 発表場所
      Newport, USA
    • 年月日
      2016-06-19 – 2016-06-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 金触媒を用いた新規含窒素複素環構築法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      植田浩史,野中汐里,亀谷紘,板垣大地,杉本健士,徳山英利
    • 学会等名
      第14回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      日本薬学会長井記念ホール(東京、渋谷区)
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-28
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科医薬製造化学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~seizou/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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