[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. 聖なる牛の尿から金を発見!(?)
  2. 【速報】ノーベル化学賞2014ー超解像顕微鏡の開発
  3. ケムステSlack、開設一周年!
  4. ゲノム編集CRISPRに新たな進歩!トランスポゾンを用いた遺伝子…
  5. 超多剤耐性結核の新しい治療法が 米国政府の承認を取得
  6. クラリベイト・アナリティクスが「引用栄誉賞2020」を発表!
  7. 大学院生のつぶやき:研究助成の採択率を考える
  8. Utilization of Spectral Data for…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 信越化学、日欧でセルロース増産投資・建材向け堅調
  2. ヘキサメチレンテトラミン
  3. 複雑なアルカロイド合成
  4. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり : ① 「ほんとスタンド」 の巻
  5. リチウムイオンバッテリーの容量を最大70%まで向上させる技術が開発されている
  6. (–)-Daphenezomine AとBの全合成
  7. 厚労省が実施した抗体検査の性能評価に相次ぐ指摘
  8. マテリアルズ・インフォマティクスの導入・活用・推進におけるよくある失敗とその対策とは?
  9. プラナーボラン - 有機エレクトロニクス界に期待の新化合物
  10. 中国へ行ってきました 西安・上海・北京編③

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

偶然と観察と探求の成果:中毒解毒剤から窒素酸化物を窒素分子へ変換する分子へ!

第692回のスポットライトリサーチは、同志社大学大学院理工学研究科(小寺・北岸研究室)博士後期課程3…

嬉野温泉で論文執筆缶詰め旅行をしてみた【化学者が行く温泉巡りの旅】

論文を書かなきゃ!でもせっかくの休暇なのでお出かけしたい! そうだ!人里離れた温泉地で缶詰めして一気…

光の強さで分子集合を巧みに制御!様々な形を持つ非平衡超分子集合体の作り分けを実現

第691回のスポットライトリサーチは、千葉大学大学院 融合理工学府 分子集合体化学研究室(矢貝研究室…

化学系研究職の転職は難しいのか?求人動向と転職を成功させる考え方

化学系研究職の転職の難点は「専門性のニッチさ」と考えられることが多いですが、企業が求めるのは研究プロ…

\課題に対してマイクロ波を試してみたい方へ/オンライン個別相談会

プロセスの脱炭素化及び効率化のキーテクノロジーである”マイクロ波”について、今回は、適用を検討してみ…

四国化成ってどんな会社?

私たち四国化成ホールディングス株式会社は、企業理念「独創力」を掲げ、「有機合成技術」…

世界の技術進歩を支える四国化成の「独創力」

「独創力」を体現する四国化成の研究開発四国化成の開発部隊は、長年蓄積してきた有機…

第77回「無機材料の何刀流!?」町田 慎悟

第77回目の研究者インタビューは、第59回ケムステVシンポ「無機ポーラス材料が織りなす未来型機能デザ…

伊與木 健太 Kenta IYOKI

伊與木健太(いよき けんた,)は、日本の化学者。東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授。第59回ケ…

井野川 人姿 Hitoshi INOKAWA

井野川 人姿(いのかわひとし)は、日本の化学者。崇城大学工学部ナノサイエンス学科准教授。第59回ケム…

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