[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)

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

 

関連リンク

 

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 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. 有機反応を俯瞰する ー[1,2] 転位
  2. 円偏光スピンLEDの創製
  3. 酸化反応条件で抗酸化物質を効率的につくる
  4. シェールガスにかかわる化学物質について
  5. 投票!2016年ノーベル化学賞は誰の手に??
  6. IRの基礎知識
  7. Google日本語入力の専門用語サジェストが凄すぎる件:化学編
  8. 2002年ノーベル化学賞『生体高分子の画期的分析手法の開発』

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 細胞をすりつぶすと失われるもの
  2. Pfizer JAK阻害薬tofacitinib承認勧告
  3. Googleマイマップを持って学会に出かけよう!
  4. マイケル・レヴィット Michael Levitt
  5. デーブナー・フォン=ミラー キノリン合成 Doebner-von Miller quinoline synthesis
  6. 金属内包フラーレンを使った分子レーダーの創製
  7. 学会風景2001
  8. 宮沢賢治の元素図鑑
  9. ハリー・グレイ Harry B. Gray
  10. 歪み促進型アジド-アルキン付加環化 SPAAC Reaction

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

イミニウム励起触媒系による炭素ラジカルの不斉1,4-付加

2017年、カタルーニャ化学研究所・Paolo Melchiorreらは、イミニウム有機触媒系を可視…

ケムステ版・ノーベル化学賞候補者リスト【2018年版】

各媒体からかき集めた情報を元に、「未来にノーベル化学賞の受賞確率がある化学者」をリストアップしていま…

巨大複雑天然物ポリセオナミドBの細胞死誘導メカニズムの解明

第161回目のスポットライトリサーチは、早田敦 (はやた あつし)さんにお願いしました。早田…

イグノーベル化学賞2018「汚れ洗浄剤としてヒトの唾液はどれほど有効か?」

Tshozoです。今年もIg Nobel賞、発表されましたね。色々と興味深い発表が続く中、NHKで放…

最近のwebから〜固体の水素水?・化合物名の商標登録〜

皆様夏休みはいかがお過ごしでしたでしょうか。大学はそろそろ後学期が始まってきたところです。小…

化学の力で複雑なタンパク質メチル化反応を制御する

第160回目のスポットライトリサーチは、連名での登場です。理化学研究所の五月女 宜裕 さん・島津 忠…

PAGE TOP