2013 Fiscal Year Annual Research Report
高度に酸化された複雑な構造を有する生理活性天然有機化合物の合成法の開拓研究
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23000006
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 啓介 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (90162940)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 建 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (50282819)
安藤 吉勇 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教 (40532742)
瀧川 紘 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70550755)
高橋 治子 東京工業大学, 男女共同参画推進センター, 助教 (40297601)
松本 隆司 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (70212222)
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| Project Period (FY) |
2011-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 酸化 / 多環芳香族 / ポリケチド / 複合糖質 / ポリフェノール |
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| Research Abstract |
昨年度までの検討結果を踏まえ、引き続き複合糖質、ポリケチド、ビアリール系芳香族化合物およびポリフェノール類の合成を行うための方法論の開拓を行い、それを活かした天然物合成を実践した。以下に具体的な成果を示す。
1)芳香族化合物の合成研究 : 昨年度までに、酵素触媒を利用した不斉非対称化反応を用いてアキラルなビフェニル化合物をキラルな軸不斉ビフェニル化合物へ高エナンチオ選択的に変換する手法を開発することに成功している。本年度はこの方法を利用し、架橋鎖を持つビスアントロン天然物、デルモカナリン2の合成研究を行い、その初の不斉全合成に成功した。この成功の鍵は、ビアリール骨格に由来する軸不斉を足掛かりとして架橋鎖の一部に含まれる不斉中心を立体制御した点にあり、効率的な合成経路を開拓することに成功した。
2)多環性ポリケチド類の合成研究 : 昨年度、ビスアントラキノン型抗生物質BE-43472Bの全合成に関し、その炭素骨格の構築には十分な一応の成果が得られていたものの、C3位水酸基の立体選択的導入には極めて困難が伴うことが分かった。この問題に対し、オレフィンのハロヒドリン化を鍵とする方法を確立し、最終的に上記化合物のラセミ体の合成、続いて光学活性体の全合成に成功した。
3)複合糖質の合成 : プルラマイシン系抗腫瘍性天然物の合成を指向し、三環性化合物を糖受容体として利用するビス-C-グリコシド合成法を開発した。さらにそれを駆使して、側鎖の導入とピラノン環の構築、酸化度の調整を順に行い、サプトマイシンBの初の全合成を達成した。これにより、不明であった天然物の立体化学を明らかにした。
4)ポリフェノール類の合成 : 特異なビシクロ構造を有するAタイプカテキンオリゴマーの効率的合成法を見出し、エピカテキン由来の2量体procyanidin A1および3量体cinnnamtannin B1の初の合成に成功した。このうち後者は、甘味を呈することから今後の活性評価等に期待がもたれる。
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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
本特別推進研究は、全般的に順調に進展している。その中で、いくつかの研究課題については、期待以上の好結果が得られ、研究の進展に大きく寄与している。一方、研究目的の達成が図られなかった課題についても、問題解決の糸口となるいくつかの有用な知見が得られている。以下、5項目について簡単に記す。1)ポリフェノール化合物の合成研究 : 本研究ではこれまでの研究により、エピカテキン類の自在合成法の確立、4,6-結合型二量体の選択的合成、およびビシクロ構造を持つAタイプオリゴマーの合成方法の開発に成功した。これらの成果は、複合型オリゴマーの合成およびその量的供給に大きな道を開いたことを意味している。2)複合糖質の合成研究 : 二つのアミノC-グリコシドを有するプルラマイシン類の合成研究において、ビス-C-グリコシド構造の選択的構築のための三環性プラットホームを設計し、汎用性のある合成経路を開拓することに成功した。この知見をもとに類縁体の一つであるサプトマイシンBの全合成を達成し、その立体化学も明らかにした。3)多環性化合物の合成研究 : ポリケチド-II生合成経路に由来する多環性化合物の合成研究では、イソオキサゾールを利用した合成単位の連結法、転位反応に基づく核間置換基の導入法など駆使し、抗腫瘍性天然物BE-43472Bの全合成を達成した。4)ビアリール系化合物の合成研究 : 酵素触媒を用いる不斉非対称化により、当該天然物の1つであるデルモカナリン2の全合成に成功した。5)高次構造天然物の構造解析 : 本研究貴の援助により導入した600MHZNMR装置およびESI-MS装置をにより、上述の合成研究における各種中間体および最終生成物の構造解析は著しく促進されている。6)上記以外にも、天然物の合成に関し期待以上の成果が得られつつある。たとえば、歪んだシクロファン構造を有する面不斉化合物カビクラリンの初の不斉全合成や光反応を用いた多環芳香族化合物スピロキシンCの全合成にも成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方策については、個々の研究課題の進捗状況を随時見極めつつ、研究分担者間の連携を一層深め、さらなる目的を達成する。特に合成した化合物の生理活性評価等を積極的に行いたい。その後の研究展開については、これまでに得られた知見をもとに、より広い視野から本研究を俯瞰し、研究開始時には発想できなかったより独創性の高い方法論の開拓を試みる。
以下、今後の研究の推進方策について、項目ごとに簡単に記す。
1)ポリフェノール化合物の合成研究 : ここまでに確立した各種の単量体およびオリゴマーの合成法をもとに、それぞれのサンプルを十分な量、調製し、各種のオリゴマーの合成検討の素地を築く。また、カテキンオリゴマーの中には、酸化を受けて複雑な分子骨格を形成したものが多くある。今後の研究ではこうした化合物の合成も視野に入れて検討を進める。
2)複合糖質の合成研究プルラマイシン系化合物の合成では、熱力学的に不利な立体化学(α配置)を有するC-グリコシドをいかに選択的に構築し、最終段階までそれを維持するかが一つの鍵となる。今後はその解決に向け、合成中間体を再設計するとともに、それらをより直截的に合成できるルートを開拓していきたい。
3)多環性ポリケチド化合物の合成 : テトラセノマイシン系抗生物質の合成に向け、新たな方法論を活用したい。具体的にはベンザインやニトリルオキシドなどの高反応性化学種を積極的に活用し、効率的な合成経路の開拓に繋げたい。
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Research Products
(54 results)
