[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

わずか6工程でストリキニーネを全合成!!

[スポンサーリンク]

 

A synthesis of strychnine by a longest linear sequence of six steps
Martin, D. B. C.; Vanderwal, C. D. Chem. Sci. 2011, DOI: 10.1039/c1sc00009h

 

ストリキニーネ(Strychinine)はインドやスリランカ、東南アジアやオーストラリア北部などに成育する植物マチンの種子から得られるアルカロイドです。ミステリー好きにはお馴染みの猛毒成分(致死量0.1~0.03g)ですが、大変にユニークな化学構造をしていることでも有名です。分子量334という小柄な分子ながら、ご覧のとおりガチガチの縮環骨格の中に、いくつかの官能基および不斉点を密度高く持っています。このためかつては『知られる中で、もっとも小さく、もっとも複雑な化合物 (for its molecular size it is the most complex substance known)』 と言われていたほどです。

この構造的特性ゆえに合成化学者の興味を長く惹き続けてやまない化合物でもあり、これまでに10数例を数える全合成が達成されてきました。いずれの全合成でも十人十色に時代を反映した方法論が用いられています。勿論その合成はまったく一筋縄に行かないため、ストリキニーネの全合成を達成した化学者は、なべて「ワールドクラスの合成化学者」として認知されてきています。これら一連の仕事を通して眺めることで、「全合成」という学問の歴史と進歩を俯瞰することもでき、まさに『全合成の顔』たる化合物といえるでしょう。

既報の全合成のほとんどは20工程以上を必要としており、短いものでも十数工程の変換が必要です。しかしUCIrvineの若手化学者Christopher Vanderwalは、その記録を大幅に更新し、わずか6工程での全合成を達成しました。これほど複雑な分子にあっては十数工程でも極限値に近いと考えられてきましたが、今回そのイメージは完全にぶっ飛ばされてしまった感じです。

そんな極限まで突き詰められた合成ルートとはいかようなものか、以下見ていくことにしましょう。


この合成で重要な役割を果たしているのは、Zincke Saltと呼ばれる化合物です。これは2級アミン存在下に開環反応を起こし、以下のような高反応性ユニットを与えます。このZincke Salt自体は古くから存在が知られていますが、長らくその価値が発掘されないまま捨て置かれていた物質でもありました。

Strychinine_6step_3.gifVanderwalはこの化合物の有用性を見抜き、Zincke Saltを用いた変換を種々確立[1]、さらにはストリキニーネのStychnos骨格構築へと応用しました[2]。すなわち、図のように保護トリプタミンとZincke Saltを反応させて、引き続き[4+2]様反応を行うことでE環部を構築したのです。あとは別途合成した炭素フラグメントをくっつけ、Brook転位を活用した共役付加によって、典型前駆体たるWieland-Gumlichアルデヒドへと導いています。いずれもさっくり進行しているように見えますが、野心的な全合成の例に漏れず、やはりあちこちで苦労があったようです(どこで苦労していたかは、論文をご覧ください)。

Strychinine_6step_2.gifこれより短いルートはさすがにもう無理では?・・・ここまでできるのか!と思わざるを得ません。進歩に進歩を重ねた”有機合成の極み”が顕現した成果と言えそうです。ただただ、まったく凄まじい、と感じ入るばかりですね。

 

関連文献

[1] for example: Steinhardt, S. E.; Silverston, J. S.;  Vanderwal, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7560. DOI: 10.1021/ja8028125
[2] Martin, D. B. C.; Vanderwal, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3472. DOI: 10.1021/ja900640v

 

関連リンク

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 科学を伝える-サイエンスコミュニケーターのお仕事-梅村綾子さん
  2. タミフルの新規合成法
  3. マテリアルズ・インフォマティクスにおける回帰手法の基礎
  4. 日常臨床検査で測定する 血清酵素の欠損症ーChemical Ti…
  5. 材料開発の未来とロードマップ -「人の付加価値を高めるインフォマ…
  6. 有機反応を俯瞰する ー挿入的 [1,2] 転位
  7. 湿度変化で発電する
  8. 有機合成化学協会誌2018年8月号:触媒的不斉全合成・分子ロータ…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 国内最大級の研究者向けDeepTech Company Creation Program「BRAVE FRONTIER」 2022年度の受付開始 (7/15 〆切)
  2. 【日産化学 27卒/Zoomウェビナー配信!】START your ChemiSTORY あなたの化学をさがす 研究職限定 キャリアマッチングLIVE
  3. Mestre NovaでNMRを解析してみよう
  4. 東北地方太平洋沖地震に募金してみませんか。
  5. Ph.D.化学者が今年のセンター試験(化学)を解いてみた
  6. 専門用語豊富なシソーラス付き辞書!JAICI Science Dictionary
  7. ノーコードでM5Stack室内環境モニターを作ろう
  8. ニッケル錯体触媒の電子構造を可視化
  9. ペンタシクロアナモキシ酸 pentacycloanamoxic acid
  10. 僕がケムステスタッフになった三つの理由

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2011年2月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28  

注目情報

最新記事

CIPイノベーション共創プログラム「有機電解合成の今:最新技術動向と化学品製造への応用の可能性」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「有機電解合…

CIPイノベーション共創プログラム「世界を変えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「世界を変え…

年会特別企画「XAFSと化学:錯体, 触媒からリュウグウまで –放射光ことはじめ」

放射光施設を利用したX線吸収分光法(XAFS)は、物質の電子状態や局所構造を元素選択的に明らかにでき…

超公聴会 2026 で発表します!!【YouTube 配信】

超公聴会は、今年度博士号を取得する大学院生が公聴会の内容を持ち寄ってオンライン上で発表する会です。主…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part II

さて、Part Iに引き続きPart II!年会をさらに盛り上げる企画として、2011年より…

凍結乾燥の常識を覆す!マイクロ波導入による乾燥時間短縮と効率化

「凍結乾燥は時間がかかるもの」と諦めていませんか?医薬品や食品、新素材開発において、品質を維…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part I

まだ寒い日が続いておりますが、あっという間に3月になりました。今年も日本化学会春季年会の季節です。…

アムホテリシンBのはなし 70年前に開発された奇跡の抗真菌薬

Tshozoです。以前から自身の体調不良を記事にしているのですが、昨今流行りのAIには産み出せな…

反応操作をしなくても、化合物は変化する【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか温度を測ること…

ジチオカーバメートラジカル触媒のデザイン〜三重項ビラジカルの新たな触媒機能を発見〜

第698回のスポットライトリサーチは、名古屋大学大学院工学研究科(大井研究室)博士後期課程1年の川口…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP