アルコール類の酵素触媒アシル化による不斉四級炭素の新構築法の開発と応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672214
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 赤井 周司 大阪大学, 薬学研究科, 助手 (60192457)
• Keywords: リパーゼ / エトキシビニルエステル / 不斉四級炭素 / ジオール / 不斉非対称化反応 / オキシインドール / タンデム不斉合成 / 分子内 Diels-Alder反応

Research Abstract

アルコール類の酵素触媒アシル化による不斉四級炭素の触媒的不斉構築法は、反応操作の安全性、簡便性などの利点から、環境に優しい極めて有用な手法になると考えられるが、成功例が少ないのが現状である。それは、ビニルエステルをアシルドナーとする従来法には、酵素の失活、反応性の低さ、アシル基転位による生成物のラセミ化などの問題があることに起因する。我々は最近、種々の1-エトキシビニルエステル(EVE)がビニルエステルのこれらの問題点を解決する優れたアシルドナーになることを明らかにし、また、従来法では困難なタンデム不斉合成反応を開発した。本研究では、EVEを用いるこれらの成果を発展させて種々の触媒的不斉四級炭素構築法の開発研究を行い、創薬リード天然化合物の効率的な不斉合成に応用することを目的とする。本年度は、計画に従い以下の成果を得た。
1.1-エトキシビニル2-フロアートを用いて、対称性を有する種々の1,2-ジオール、1,3-ジオール類の非対称化法を確立し、不斉四級炭素の汎用的合成法を確立した。
2.上記1.の不斉非対称化法を応用し、不斉スピロ四級炭素を含む制がん抗生物質フレデリカマイシンAのABCDE環部アナローグの両鏡像体の不斉合成を行った。また、種々の重要な生物活性を示すインドールアルカロイド類の中心構造となる3位に不斉四級炭素を有するオキシインドールの短工程不斉合成法を開発した。
3.ジエノフィル部を有するEVEを調製し、これと種々のフルフリルアルコール類をリパーゼ存在下に撹拌すると、アルコールの光学分割と、分子内Diels-Alder反応がタンデムに進行して、不斉四級炭素を含む7-オキサビシクロヘプテン類が91-99%eeで得られた。更に、3-ブロモフルフリルアルコールを基質に用いて同様のタンデム反応を行い、種々の構造修飾が可能なビニルブロミド構造を含む有用なキラルシントンのone-pot合成法を開発した。

Research Products

• [Publications] 赤井, 周司: "リパーゼの不斉識別能を活用する新規不斉合成反応の開発研究"生産技術誌. 53. 57-60 (2001)
• [Publications] AKAI, Shuji: "Lipase-Catalyzed Enantioselective Desymmetrization of Prochiral 3,3-Bis(hydroxymethyl)oxindoles"Tetrahedron Letters. 42. 7315-7317 (2001)
• [Publications] AKAI, Shuji: "Enantiodivergent Synthesis of Either Enantiomer of ABCDE-Ring Analog of Antitumor Antibiotic, Fredericamycin A via Intramolecular [4+2] Cycloaddition Approach"Organic Letters. 3. 4015-4018 (2001)
• [Publications] AKAI, Shuji: "An Efficient Lipase-Catalyzed Enantioselective Desymmetrization of Prochiral 2,2-Disubstituted 1,3-Propanediols and Meso 1,2-Diols Using 1-Ethoxyvinyl 2-Furoate"Journal of Organic Chemistry. 67. 411-419 (2002)