2018 Fiscal Year Annual Research Report
不飽和三員環の自在変換で拓く特異および複雑骨格構築法と全合成的発展
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17H05051
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
塚野 千尋 京都大学, 農学研究科, 准教授 (70524255)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 合成化学 / 有機化学 / 生理活性 / 全合成 / 全シス置換シクロプロパン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度は、抗リーシュマニア活性を有するシャゲン類の不斉合成に取り組んだ。本化合物は全シス置換シクロプロパン構造を含む3/6/5員環が縮環した特異な構造をもつ天然物である。本化合物に対し、これまでに開発したIr触媒によるアルキリデンシクロプロパンの異性化を鍵とした全シス置換シクロプロパン構築法を適用した。課題となっていた不斉中心の構築について、Rh触媒を用いた不斉水素化反応により解決した。また、アレンのシクロプロパン化によるアルキリデンシクロプロパンの構築では、多様なRh触媒を検討したが、触媒よりも基質の保護基を嵩高くすることが、ジアステレオ選択性の向上に有効であることを明らかにした。
Avenaolの全合成経路を活かした構造活性相関を展開するため、D環部ブテノリドのジアステレオ選択的な導入法について検討した。そして、有機触媒を用いた方法によりストリゴラクトン合成において一つの課題を解決した。また、申請者が確立したavenaolの合成法の強みを活かしてA環部6員環上の水酸基を保護した基質を合成し、生物活性を評価した。
Daphniyunnine類の合成中間体を大量供給するために、各工程の収率向上、および、合成経路の簡素化についても検討した。
前年度、見いだしたシクロプロパン環の開環を経由したオクタヒドロキノリンおよびデカヒドロキノリン合成法を基盤としてリコポジウムアルカロイドの全合成を検討した。特に還元剤の対アニオンを工夫することで還元的開環の収率を改善した。また、不斉リガンドを有するRh触媒での環化を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シャゲン類の合成で、不斉合成法を確立した点は重要である。Rh触媒による不斉水素化は高エナンチオ選択的(99%ee以上)で進行しており、また、その後の変換もRu触媒を用いた一挙変換を用いるなど効率的な合成経路を確立できた。本結果は光学活性な天然物の全合成につながるものである。
また、有機触媒を用いた方法によりストリゴラクトンのD環部ブテノリドのエナンチオ選択的な導入法を確立した点も重要である。本反応はジアステレオ選択的な反応へも発展可能であった。そして、これを利用してavenaolのD環部ブテノリドのジアステレオ選択的な導入と、avenaolの絶対立体配置の確認に成功している。
さらに、新規合成法を用いて構築したオクタヒドロキノリンはその後のRu触媒を用いた一挙変換に適しており、リコポジウムアルカロイドの骨格構築にも成功している。
以上の点からは、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．確立した合成経路により、抗リーシュマニア活性天然物シャゲン類を全合成し、未解明となっている絶対立体配置を決定する。これにより独自に開発したIr触媒によるアルキリデンシクロプロパンの異性化を鍵とした全シス置換シクロプロパン構築法の重要性を確固たるものとする。
２．アレンのシクロプロパン化を中員環(7-9員環)形成に適用し、様々な縮環系への発展を試みる。特に、中員環形成におけるアレンのシクロプロパン化での最適なRh触媒の決定や、生成物のニトリルの還元的除去について検討する。
３．シクロプロパン化と還元的開環の連続反応で、Rh触媒および還元剤を改善したので、本合成法を用いてリコポジウムアルカロイドの複雑骨格の構築を展開する。また、引き続き不斉リガンドを有するRh触媒での環化を検討して不斉化の足がかりを探索する。
４．Daphniyunnine類の合成中間体を大量に供給する方法を確立したので、合成した基質を用いて合成の終盤（B環部およびF環部の構築）を検討する。
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[Presentation] Synthesis of (±)-Shagene B2018
Author(s)
Chihiro Tsukano, Takayoshi Heike, Kazuya Nishibayashi, Tagwa A. Mohammed, Yoshiji Takemoto
Organizer
The 14th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-14)
Int'l Joint Research
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