[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

タキサン類の全合成

taxadienone.png

  最近Nature Chemistry誌に公開された、Baranらによるタキサン類の全合成について紹介したいと思います。

なんてもたもた記事を書いていたら、海外の化学系ブログB.R.S.M.さんに詳しい記事が!!(-_-;) なんだか二番煎じのようになってしまいましたが日本語バージョンということでお許しください。

 

''Scalable enantioselective total synthesis of taxanes''

Mendoza, A.; Ishihara, Y.; Baran, P. S. Nature Chemistry 2011, ASAP. DOI: 10.1038/nchem.1196

 

  Taxadienoneをはじめとするタキサンジテルペノイドはイチイ科植物から算出されるテルペノイドであり、現在までに350種類以上の類縁体が報告されているようです。中でもタキソールは、乳がん等に顕著な治療効果を示すことに加え、非常に複雑な構造であることも相まってこれまで多くの合成研究が展開されてきた化合物です。2011年現在までに6例の全合成が(R. A. Holton, K. C. Nicolaou, P. A. Wender, S. J. Danishefsky, T. Mukaiyama, I. Kuwajima)、1例の形式全合成が(T. Takahashi)報告されております。

 

  しかし、いずれの合成法でも非常に長いルートを余儀なくされており、全合成による大量供給は到底不可能な状況です。これは多くの酸素官能基が密集する8員環の構築というものが非常に難しく、保護基を付けたり付け替えたり、あるいは外したり酸化したり等々の工程が生じてしまうためでした。

 

生合成.png

  一方で生物はこの化合物をどのように作っているかといいますと、まずゲラニオールの2量体が環化することでTaxadieneを生成し、続いて酵素によるタキサン骨格の酸化によってタキソールを産出しています。このように生合成では化学的な全合成とは大きく異なっています。

  ではなぜ化学者はこのような合成法をとらないのか?といいますと、これまでC-H結合を狙った位置で、しかも立体選択的に酸化する方法はほとんど皆無であり、極めて難しいと考えられていたためです。しかし最近の不活性なC-H結合の酸化反応の発展に伴い、このような全合成も不可能ではなくなりつつあります。

  これに挑戦したのがPhil Baranです。Baranはテルペンの合成に際し、2段階に分けた合成法を提案しています。

すなわち

  1. 骨格の構築(cyclase phase)
  2. 炭素骨格の酸化(oxidaze phase)

というように、必要最小限の官能基を有する骨格を早い段階で構築し、後から酸化度を上げていくという生合成に似たコンセプトです。2009年にはこれに基づいたeudesmane類の合成を報告しています。(P. S. Baran et al., Nature, 2009, 459, 824-828. DOI: 10.1038/nature08043)

  このような戦略をとることで、あらゆる類縁体の合成が容易になりますし、酸素官能基の導入が後半となりますので保護基等の必要が少なくなり工程数も削減できるというわけです。

今回の論文は、タキサン類合成の「1.骨格の構築」にあたるTaxadienoneの不斉合成をわずか7工程、しかもグラムスケールで行ったというものです。

 

disconnection.png

 論文中には、彼らは様々なアプローチによる合成を試みたことが記されており、最終的にAB環を分子内Diels-Alder反応で構築するルートが最も効率的であったようです。

 

全体.png

  このように全体の合成スキームを眺めてみますと、そこまで変わった反応は用いられておりませんが、反応条件に苦労の跡が伺えます。(溶媒 H2O:EtOH:toluene = 1:10:4 など)

  特にアルドール反応はランタノイドのルイス酸以外では進行しなかったらしく、得られた環化前駆体もジアステレオ比が2:1と少し残念なことになっております。しかしこういったβ位が4級のエノラートのアルドール反応は往々にして選択性があまり発現しないので仕方ないかな、とも思います。このあたりの苦労話は論文中に1ページにもわたって書かれておりますので興味のある方はそちらをご覧下さい。

この合成によって最終的に1g以上のTaxadinenoneが合成できるようです。

 

future.png

  今後はタキソールの全合成に向けて酸化を行なっていくものと推測されます。これまでのタキソール等の全合成の知見からすると、C-1位とC-13位の酸化は可能だと思われます。

問題はC-10位の酸化とC-7位の酸化でしょう。この辺にどのような酸化条件を持ってくるのか非常に気になるところであります。続報に期待したいと思います。

The following two tabs change content below.
87suke

87suke

博士課程の学生。ひっそりと天然物合成をやってます。Chem-Stationを通じて皆さんと化学の面白さを共有し
87suke

最新記事 by 87suke (全て見る)

関連記事

  1. 博士課程学生の奨学金情報
  2. 次なる新興感染症に備える
  3. 図に最適なフォントは何か?
  4. 真理を追求する –2017年度ロレアル-ユネスコ女性科学者日本奨…
  5. スズ化合物除去のニュースタンダード:炭酸カリウム/シリカゲル
  6. 計算化学:基底関数って何?
  7. 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④:「ブギーボ…
  8. 有機ナノチューブの新規合成法の開発

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 科学系のLINEスタンプを使おう!!
  2. 私がケムステスタッフになったワケ(1)
  3. DFMS:ビス(ジフルオロメチルスルホニル)亜鉛
  4. ホウ素と窒素で何を運ぶ?
  5. Chemical Science誌 創刊!
  6. 工業製品コストはどのように決まる?
  7. キッチン・ケミストリー
  8. シイタケ由来成分に抗アレルギー効果を確認
  9. Kindle Paperwhiteで自炊教科書を読んでみた
  10. 超原子価ヨウ素 Hypervalent Iodine

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

トヨタ、世界初「省ネオジム耐熱磁石」開発

トヨタは、今後急速な拡大が予想される電動車に搭載される高出力モーターなど様々なモーターに使用されるネ…

触媒のチカラで拓く位置選択的シクロプロパン合成

嵩高いコバルト錯体を触媒として用いた位置選択的Simmons–Smith型モノシクロプロパン化反応が…

「原子」が見えた! なんと一眼レフで撮影に成功

An Oxford University student who captured an image…

2018年3月2日:ケムステ主催「化学系学生対象 企業合同説明会」

2月も後半となり、3月1日の就活解禁に向けて、2019年卒業予定の学生のみなさんは、就活モードが本格…

高専シンポジウム in KOBE に参加しました –その 2: 牛の尿で発電!? 卵殻膜を用いた燃料電池–

1 月 27 日に開催された第 23 回 高専シンポジウム in KOBE の参加報告の後編です。前…

化学探偵Mr.キュリー7

昨年3月からついに職業作家となった、化学小説家喜多喜久氏。その代表作である「化学探偵Mr.キュリー」…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP