[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. Micro Flow Reactor ~革新反応器の世界~ (入…
  2. 化学反応を起こせる?インタラクティブな元素周期表
  3. タンパク質立体構造をPDBjViewerで表示しよう
  4. ナノってなんナノ?~日本発の極小材料を集めてみました~
  5. ADC薬基礎編: 着想の歴史的背景と小分子薬・抗体薬との比較
  6. 学振申請書を磨き上げるポイント ~自己評価欄 編(前編)~
  7. 普通じゃ満足できない元素マニアのあなたに:元素手帳2016
  8. アミロイド線維を触媒に応用する

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 芳香族求核置換反応 Nucleophilic Aromatic Substitution
  2. ポメランツ・フリッチュ イソキノリン合成 Pomeranz-Fritsch Isoquinoline Synthesis
  3. 野依不斉水素移動反応 Noyori Asymmetric Transfer Hydrogenation
  4. 水素ガス/酸素ガスで光特性を繰り返し変化させる分子
  5. Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」⑨
  6. 自己組織化ホスト内包接による水中での最小ヌクレオチド二重鎖の形成
  7. チャールズ・クリスギ Charles T. Kresge
  8. 田中耕一 Koichi Tanaka
  9. pre-ELM-11
  10. アリ・ワーシェル Arieh Warshel

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

NMR解析ソフト。まとめてみた。①

合成に関連する研究分野の方々にとって、NMR測定とはもはやルーティーンワークでしょう。反応を仕掛けて…

エリック・アレクサニアン Eric J. Alexanian

エリック・J・アレクサニアン(Eric J. Alexanian、19xx年x月x日-)は、アメリカ…

光C-Hザンチル化を起点とするLate-Stage変換法

2016年、ノースカロライナ大学チャペルヒル校・Eric J. Alexanianらは、青色光照射下…

硤合 憲三 Kenso Soai

硤合 憲三 (そあい けんそう、1950年x月x日-)は、日本の有機化学者である。東京理科大学 名誉…

カルボン酸からハロゲン化合物を不斉合成する

第119回のスポットライトリサーチは、豊橋技術科学大学大学院 柴富研究室 博士後期課程1年の北原 一…

アンドリュー・ハミルトン Andrew D. Hamilton

アンドリュー・ディヴィッド・ハミルトン (Andrew David Hamilton、1952年11…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP