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2020 Fiscal Year Annual Research Report

革新的連続反応プロセスの開発を基盤とする高次構造天然物の合成研究

Research Project

Project/Area Number 18H02549
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

徳山 英利  東北大学, 薬学研究科, 教授 (00282608)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords全合成 / アルカロイド / ベンザイン / 連続反応 / ピロロキノリン骨格 / ピロロインドール骨格 / スピロ環 / 酸化反応
Outline of Annual Research Achievements

sp3炭素に富む複数の環が三次元的に縮環した構造や、ヘテロ元素を含む全置換複素環構造は創薬上重要な構造であるが、その構築は極めて困難である。本研究では単位反応を集積化して、位置、立体化学、化学基選択性などの課題を解決し、望みの生成物を得る革新的連続反応を開発する。さらに、その有用性を医薬的に有用な生物活性を有する多環性アルカロイドの短段階かつ効率的な全合成により実証する。以下、最終年度の実績の概要を報告する。まず、「ベンザインを駆使した革新的連続反応と多置換複素環化合物群の全合成」のサブテーマに関しては、3つの異なる海産性アルカロイド群の合成を達成した。ピロロキノリン上にメチルチオ基をイソバツェリン類については、ベンゾシクロブタノンオキシムスルホナートの環拡大反応による多置換インドールの構築と、インドラインを経由する連続的環化官能基化、さらに合成終盤でのMn試薬の使い分けによる酸化反応によって、3つの類縁体を合成した。本成果をOrg. Lett. 誌上で公表し、inside Cover Artに採用された。また、ピロロキノリン骨格にスピロ環を持つピペリジン骨格が縮環した構造を有するディスコハブディン類の合成手法として、合成終盤での酸化を伴う新たなカスケード反応を開発し、全合成を達成した。また、全置換ベンゼンを含むピロロキノリン骨格にもう一つのベンゼン環が縮環したプラキニジン類について、ベンザインを経由する新たな合成戦略によって初の全合成を達成した。さらに、Pd触媒とノルボルネンを用いたカテラニ反応型の連続反応によって、インドール2位の分子内C-Hアルキル化反応を実現し、アスピドスペルマ型インドールアルカロイドであるデオキソアポディンの世界最短段階での全合成を達成しAngew. Chem. Int. Ed.誌上で公表しプレスリリースを行った。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of leuconoxine, leuconodine B, and rhazinilam by transformation of melodinine E via 6-hydro-21-dehydroxyleuconolam2021

    • Author(s)
      Umehara Atsushi、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 79 Pages: 131809~131809

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131809

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of substituted anilines via a gold-catalyzed three-component reaction2021

    • Author(s)
      Ueda Hirofumi、Yamamoto Ryota、Yamaguchi Minami、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 19 Pages: 765~769

    • DOI

      10.1039/D0OB02018D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total syntheses of (-)-emestrin H and (-)-asteroxepin2020

    • Author(s)
      Umeki Kanato、Ueda Yusuke、Sakata Juri、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 76 Pages: 131630~131630

    • DOI

      10.1016/j.tet.2020.131630

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Concise Enantioselective Total Synthesis of (-)‐Deoxoapodine2020

    • Author(s)
      Yoshida Kei、Okada Kosuke、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Pages: 23089~23093

    • DOI

      10.1002/anie.202010759

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclic Sulfamidite as Simultaneous Protecting Group for Amino Alcohols: Development of a Mild Deprotection Protocol Using Thiophenol2020

    • Author(s)
      Sakata Juri、Akita Kazunari、Sato Manabu、Shimomura Masashi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 68 Pages: 996~1000

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00531

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nitrile Synthesis by Aerobic Oxidation of Primary Amines and in situ Generated Imines from Aldehydes and Ammonium Salt with Grubbs Catalyst2020

    • Author(s)
      Utsumi Tatsuki、Noda Kenta、Kawauchi Daichi、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Advanced Synthesis & Catalysis

      Volume: 362 Pages: 3583~3588

    • DOI

      10.1002/adsc.202000663

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Divergent Total Syntheses of Isobatzellines A/B and Batzelline A2020

    • Author(s)
      Yamashita Yumi、Poignant Louna、Sakata Juri、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Pages: 6239~6243

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01894

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aerobic Dehydrogenation of N‐Heterocycles with Grubbs Catalyst: Its Application to Assisted‐Tandem Catalysis to Construct N‐Containing Fused Heteroarenes2020

    • Author(s)
      Kawauchi Daichi、Noda Kenta、Komatsu Yoshiyuki、Yoshida Kei、Ueda Hirofumi、Tokuyama Hidetoshi
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 26 Pages: 15793~15798

    • DOI

      10.1002/chem.202001961

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金触媒によるドミノ型連続環化反応を鍵とするBatelladine類の合成研究Acochlearineの合成研究2021

    • Author(s)
      植田 浩史
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
    • Invited
  • [Presentation] Acochlearineの合成研究2021

    • Author(s)
      河野 駿、宮本 尚也、藤岡 孝佑、坂田 樹理、徳山 英利
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 光酸化還元触媒を用いた新規one-pot二環性シクロプロパン合成法の開発2021

    • Author(s)
      井手 皓太、古田 未有、徳山 英利
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] Mycoleptodiscin Aのラセミ全合成2021

    • Author(s)
      高杉 梨花、古田 未有、徳山 英利
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 海洋アルカロイドplakinidine Dの全合成および第二世代合成研究2021

    • Author(s)
      秋田 一成、安達 陶磨、野呂 尭広、坂田 樹理、徳山 英利
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] C-Hアルキル化を伴う新規インドール縮環型中員環構築法の開発2021

    • Author(s)
      岡田 康佑、吉田慶、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
  • [Presentation] 酸化反応を基盤とした アルカロイド全合成の新展開2020

    • Author(s)
      徳山 英利
    • Organizer
      日本薬学会東海支部特別講演会
    • Invited
  • [Presentation] (-)-Deoxoapodineの全合成2020

    • Author(s)
      岡田 康佑、吉田 慶、植田 浩史、徳山 英利
    • Organizer
      第31回万有仙台シンポジウム
  • [Presentation] 新規スピロインダノン合成法の開発を基盤としたAspernomineの合成研究2020

    • Author(s)
      寺地 穂果、若原 裕子、野呂 尭広、坂田 樹理、古田 未有、植田 浩史、徳山 英利
    • Organizer
      第59回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] 鉄フタロシアニン触媒を用いた新規インドール骨格合成法の開発2020

    • Author(s)
      山梨 政人、佐藤 綾、植田 浩史、徳山 英利
    • Organizer
      第59回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] Mycoleptodiscin Aの合成研究2020

    • Author(s)
      高杉 梨花、古田 未有、徳山 英利
    • Organizer
      第59回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] 光酸化還元触媒を用いた新規One-Potシクロプロパン合成法の開発2020

    • Author(s)
      井手 皓太、古田 未有、徳山 英利
    • Organizer
      第59回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] アリルオキシメチル基を用いた第二級アミドの保護/脱保護法の開発2020

    • Author(s)
      上田 悠介、梅木 奏利、坂田 樹理、徳山 英利
    • Organizer
      第59回日本薬学会東北支部大会
  • [Presentation] Cyclic Sulfamidite as a Protecting Group for Amino Alcohols2020

    • Author(s)
      Kazunari Akita, Manabu Sato, Masashi Shimomura, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      令和2年度化学系学協会東北大会
  • [Presentation] Protection of Diketopiperazine and Amide with Allyloxymethyl Group: Total Synthesis of Asteroxepin2020

    • Author(s)
      Yusuke Ueda, Kanato Umeki, Juri Sakata, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      令和2年度化学系学協会東北大会
  • [Presentation] Nitrile synthesis by aerobic oxidation of primary amines and imines with Grubbs catalyst2020

    • Author(s)
      Kenta Noda, Tastuki Utsumi, Daichi Kawauchi, Hirofumi Ueda, Hidetoshi Tokuyama
    • Organizer
      令和2年度化学系学協会東北大会
  • [Presentation] 金触媒による連続的環化反応を鍵とするBatzelladine類の合成研究2020

    • Author(s)
      阿部祐大、板垣大地、丸茂和哉、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      第49回複素環化学討論会
  • [Presentation] オキシムスルホナートの環拡大反応を利用したインドール合成法を基盤とする(+)-CC-1065、isobatzelline A/B、batzelline Aの全合成2020

    • Author(s)
      坂田樹理、今泉 拓、山下有美、Louna Poignat、徳山英利
    • Organizer
      第62回天然有機化合物討論会
  • [Presentation] (-)-Deoxoapodineの全合成2020

    • Author(s)
      岡田康佑、吉田慶、植田浩史、徳山英利
    • Organizer
      第18回次世代を担う有機化学シンポジウム
  • [Remarks] 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

  • [Remarks] 東北大学 2020年のプレスリリース・研究成果 独創的な反応設計に基づくアルカロイドの世界最短合成

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/09/press20200916-02-alkaloid.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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