[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」③(解答編)

[スポンサーリンク]

このコーナーでは、直面した困難を克服するべく編み出された、全合成における優れた問題解決とその発想をクイズ形式で紹介してみたいと思います。

第3回は白濱晴久らによる(-)-Grayanotoxin IIIの全合成を取り上げました(問題はこちら)。今回はその解答編になります。

“Total Synthesis of (+)-Grayanotoxin III”
Kan, T.; Hosokawa, S.; Nara, S.; Oikawa, M.; Ito, S.; Matsuda, F.; Shirahama, H.
J. Org. Chem. 1994, 59, 5532. doi:10.1021/jo00098a009

解答例

題材となっているのは、全合成達成を目前にして、最後の最後で保護基が外れなかった!という苦しい状況に陥った実例の一つです。おそらく全合成化学者の方々は、身に覚えの1つや2つあるのではないでしょうか。ここまで完成品に近い基質で”脱保護プロブレム”が起きてしまうと、かなり苦しみ悩む状況となることは想像に難く有りません(合掌)。

MOM基は酸性条件にて除去できる保護基ですが、オキソニウムカチオンへ水などが求核攻撃するという機構で除去されます。しかし近傍の適当な位置にアルコールが存在していると分子内環化が先行してしまい、強固なメチレンアセタールを作って脱保護が困難になることがあります。この基質はばっちりその条件に当てはまってしまい、また混み合った位置でもあったため、脱保護が上手く行かなかったのです。

next_move_3a_1

なんとかしてオキソニウム非経由の脱保護条件が必要だ!さもないと逆戻りして作り直し・やり直しになってしまう・・・これはなんとしても避けたい・・・!!

ここで光るのが、逆境を打ち破る創造的発想です。

問題文の条件に「骨格が酸化条件に強い」とあります。このヒントから、おそらく酸化条件を経由し、MOM基を脱保護しやすい形に変えているであろうことが推測できます。また2工程の前段階で、余ったヒドロキシル基のアセチル(Ac)保護を行なっています。強めの酸化条件に対し、ヒドロキシル基を安定化させる工夫とみて良いでしょう。

2工程を経た後に、アセチル基も脱保護されています。つまりこのうちのどちらかに、Ac基が脱保護されるような条件が含まれていると考えられます。問題文中に「酸を使わない」とありますので、典型条件は大別して2通り、ヒドリド還元もしくは塩基性加溶媒分解のどちらかです。このうち、問題文の前提条件にマッチしそうなのは、後者でしょう。酸化した直後に還元という組み合わせは、プロダクティブな結果となりにくいからです。

つまりこの2工程で、①MOM基を酸化→②Ac基と同時にMOM酸化物を塩基性で脱保護 というプロセスを経由しているのだと想定されます。ここまで来ればあと少し。

MOM基の酸化・・・あまり見ない変換ですが、実は不可能ではありません。アセタール化合物は、メチレン基の酸化をある程度受けやすくなっている特性があります(もちろん相応の条件が必要ではあります)。

ここで実用されているのは、穏和に行える四酸化ルテニウム酸化です。これにより、MOMをメチルカーボネートへと変換し、塩基性加溶媒分解での脱保護を可能としているのです。もちろんそのような条件ではアセチルも同時に脱保護されてくれます。大変スマートですね。

next_move_3a_2

果たして以下の変換を経ることで、Grayanotoxinの全合成が達成されています。お見事!

next_move_3a_3

今回の問題は現場の苦悩の一端を味わえる題材でしたが、いかがでしたか?皆さんはDead Endを回避できたでしょうか?

 

関連書籍

[amazonjs asin=”3527306447″ locale=”JP” title=”Dead Ends and Detours”][amazonjs asin=”B00DXJLDK6″ locale=”JP” title=”More Dead Ends and Detours: En Route to Successful Total Synthesis”]

 

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. ケムステスタッフ徹底紹介!
  2. 光学活性なα-アミノホスホン酸類の環境に優しい新規合成法を開発
  3. CRISPRで薬剤分子-タンパク相互作用を解明する
  4. とある社長の提言について ~日本合成ゴムとJSR~
  5. 電化で実現する脱炭素化ソリューション 〜蒸留・焼成・ケミカルリ…
  6. JEOL RESONANCE「UltraCOOL プローブ」: …
  7. 近況報告PartI
  8. 鉄触媒反応へのお誘い ~クロスカップリング反応を中心に~

注目情報

ピックアップ記事

  1. 金属から出る光の色を利用し、食中毒の原因菌を迅速かつ同時に識別することに成功!
  2. ガラスのように透明で曲げられるエアロゲル ―高性能透明断熱材として期待―
  3. 陰山 洋 Hiroshi Kageyama
  4. 2008年ウルフ賞受賞者発表
  5. ヘテロアレーンカルボニル化キナアルカロイド触媒を用いたアジリジンの亜リン酸によるエナンチオ選択的非対称化反応
  6. 既存の農薬で乾燥耐性のある植物を育てる
  7. 生体外の環境でタンパクを守るランダムポリマーの設計
  8. 化学プラントにおけるAI活用事例
  9. ベリリウム Beryllium -エメラルドの成分、宇宙望遠鏡にも利用
  10. 三共、第一製薬が統合へ 売上高9000億円規模

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2012年2月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
272829  

注目情報

最新記事

水分はどこにあるのか【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3. 反応操作をし…

「MI×データ科学」コース 〜LLM・自動実験・計算・画像とベイズ最適化ハンズオン〜

1 開講期間2026年5月26日(火)、29日(金) 計2日間2 コースのねらい、特色近…

材料の数理モデリング – マルチスケール材料シミュレーション –

材料の数理モデリング概要材料科学分野におけるシミュレーションを「マルチスケール」で理解するた…

第59回天然物化学談話会@宮崎(7/8~10)

ごあいさつ天然物化学談話会は、全国の天然物化学および有機合成化学を研究する大学生…

トッド・ハイスター Todd K. Hyster

トッド・カート・ハイスター(Todd Kurt Hyster、1985年10月10日–)はアメリカ出…

“最難関アリル化”を劇的に加速する固定化触媒の開発

第 703回のスポットライトリサーチは、横浜国立大学大学院 理工学府 博士課程前期で…

「ニューモダリティと有機合成化学」 第5回公開講演会

従来の低分子、抗体だけでなく、核酸、ペプチド、あるいはその複合体(例えばADC(抗体薬物複合体))、…

溶融する半導体配位高分子の開発に成功!~MOFの成形加工性の向上に期待~

第702回のスポットライトリサーチは、関西学院大学理学部(田中研究室)にて助教をされていた秋吉亮平 …

ミン・ユー・ガイ Ming-Yu Ngai

魏明宇(Ming-Yu Ngai、1981年X月XX日–)は米国の有機化学者である。米国パデュー大学…

第55回複素環化学討論会

複素環化学討論会は、「複素環の合成、反応、構造および物性」をテーマとして、化学・薬学・農芸化学など幅…

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