[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

ビシナルジハライドテルペノイドの高効率全合成

[スポンサーリンク]

海洋天然物ビシナルジハライドテルペノイドの高効率全合成が達成された。その鍵は、いかなる構造異性体も生成することなく1種類のみを選択的に合成するジハロゲン化反応の開発であった。

 

研究背景

海洋から得られた生物活性分子にはハロゲン原子を有するものが多く発見されています(図1)。海水の構成成分である”塩(えん)”がクロロペルオキシダーゼによって酸化され、求電子剤として働くからです。求核剤は芳香環、オレフィンなど多岐に渡り、オレフィン(主にテルペノイド)がジハロゲン化された生物活性分子はおよそ240個知られています。その中でも、約7割の化合物が、塩素原子と臭素原子をビシナルに有する化合物です(図1右)。

2015-11-29_21-56-31

図1. 2014年に発見された含ハロゲン海洋天然物の一例(全114個から)[1]

最近、米国Stanford大学のBurnsらは以前彼らが開発した化学選択的、位置選択的、かつエナンチオ選択的なブロモクロロ化反応を駆使することで、これら海洋天然物ビシナルジハライドテルペノイドの高効率な不斉合成に成功したため紹介します。

“Highly Selective Synthesis of Halomon, Plocamenone, and Isoplocamenone”

Bucher, C.; Deans, R. M.; Burns, N. Z.;J Am Chem Soc 2015, 137, 12784. DOI: 10.1021/jacs.5b08398

 

化学選択的、位置選択的かつエナンチオ選択的なブロモクロロ化

化学合成で、テルペンをブロモクロロ化する反応を考えてみましょう。例えば、モノテルペノイドであるゲラニオールを臭素カチオンと塩素アニオンでブロモクロロ化する。その場合、二つのオレフィンの化学選択性、二つのハロゲン原子の位置選択性、さらにエナンチオマーを考慮すると、8種類の異性体が生成する可能性があります(図2)。

2015-11-29_21-57-42

図2. ゲラニオールのブロモクロロ化反応

 

一方で、Burnsらは最近、アリルアルコールのオレフィンを化学選択的、位置選択的、かつエナンチオ選択的にブロモクロロ化する方法を報告しています(図3A)[2]。化学選択性はアリルアルコールのチタン錯体への配位により、ジハロゲンの付加反応の位置選択性およびエナンチオ選択性は、不斉配位子によって制御されています(図3B)。エナンチオ選択的なブロモクロロ化反応は初めてであることに加え、位置選択性が中間体のカルボカチオン安定性に依存しないことも特筆すべき点です(図3C)。

 

2015-11-29_21-58-38

図3. (A) 化学選択的、位置選択的かつエナンチオ選択的 ブロモクロロ化 (B) 想定触媒サイクル (C)アリルアルコールのブロモクロロ化例

 

全合成への応用

本論文で著者らは、この新規ブロモクロロ化反応を用いて海洋天然物halomonの高効率不斉全合成を達成しあました(図 4)。これまでに2つのラセミ体のhalomon合成法が報告されていますが[3]、ジハロゲン化反応により多数のジアステレオマーや位置異性体が生成します。そのため、純粋な(+)-halomonを得るにはHPLCにより異性体を分離する必要があり、結果的に低収率となります。それに対して著者らは、開発したジハロゲン化反応により(+)-halomonのみを400mg以上合成することに成功しています。

 

2015-11-29_21-59-28

図4. Halomon合成法 (A) Mioskowskyら (B) Hiramaら (C) 本論文

 

さらに著者らは、同様の手法を用いることで海洋天然物plocamenoneおよびisoplocamenoneの全合成にも初めて成功しました。

2015-11-29_22-00-11

 

まとめ

開発した反応を実践的な天然物合成へと応用を行うことで、この反応の一般性の高さを示しました。海洋天然物ビシナルジハライドテルペノイドはユニークな生物活性分子群であり、この「選択的」合成法をつかった大量供給により、生物学的研究の加速が期待できます。

 

参考文献

  1. Gribble, G. W. Environ. Chem. 2015, 12, 396−405. DOI: 10.1071/EN15002
  2.  Hu, D. X.; Seidl, F. J.; Bucher, C.; Burns, N. Z. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3795−3798. DOI: 10.1021/jacs.5b01384
  3. (a) Schlama, T.; Baati, R.; Gouverneur, V.; Valleix, A.; Falck, J. R.; Mioskowski, C. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2085−2087. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(19980817)37:15<2085::AID-ANIE2085>3.0.CO;2-J (b) Sotokawa, T.; Noda, T.; Pi, S.; Hirama, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 3430−3432. DOI: 10.1002/1521-3773(20001002)39:19<3430::AID-ANIE3430>3.0.CO;2-3

bona

投稿者の記事一覧

愛知で化学を教えています。よろしくお願いします。

関連記事

  1. 有機EL素子の開発と照明への応用
  2. 有機合成化学協会誌2019年1月号:大環状芳香族分子・多環性芳香…
  3. 君はホンモノの潤滑油を知っているか?:自己PRで潤滑油であること…
  4. アメリカ大学院留学:研究者キャリアとライフイベント
  5. サントリー生命科学研究者支援プログラム SunRiSE
  6. 化学とウェブのフュージョン
  7. 第28回Vシンポ「電子顕微鏡で分子を見る!」を開催します!
  8. SciFinder Future Leaders 2017: プ…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ヨードホルム (iodoform)
  2. 2011年文化功労者「クロスカップリング反応の開拓者」玉尾皓平氏
  3. 危険ドラッグ:創薬化学の視点から
  4. 自励振動ポリマーブラシ表面の創製
  5. 光照射による有機酸/塩基の発生法:①光酸発生剤について
  6. ヘリウム不足再び?
  7. セルロースナノファイバーの真価
  8. 過酸による求核的エポキシ化 Nucleophilic Epoxidation with Peroxide
  9. ペプチドのらせんフォールディングを経る多孔性配位高分子の創製
  10. フィッシャー インドール合成 Fischer Indole Synthesis

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2015年12月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

注目情報

注目情報

最新記事

松田 豊 Yutaka Matsuda

松田 豊(まつだゆたか, 1985年07月04日-)は、抗体薬物複合体(ADC)の製造技術を開発して…

化学産業のサプライチェーンをサポートする新しい動き

長瀬産業株式会社、ナガセ情報開発株式会社は、2023年2月1日より、化学品ドキュメントの配付管理ツー…

シクロデキストリンの「穴の中」で光るセンサー

第468回のスポットライトリサーチは、上智大学理工学部 物質生命理工学科 分析化学研究グループ(早下…

Excelでできる材料開発のためのデータ解析[超入門]-統計の基礎や機械学習との違いを解説-

 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影響を受け、従来の経験と勘によ…

超原子価ヨウ素反応剤を用いたジアミド類の4-イミダゾリジノン誘導化

第468回のスポットライトリサーチは、岐阜薬科大学  合成薬品製造学研究室(伊藤研究室)に所属されて…

研究室でDIY!ELSD検出器を複数のLCシステムで使えるようにした話

先日のBiotage Selekt + ELSDの記事でちらっと紹介した、ELS…

第37回ケムステVシンポ「抗体修飾法の最前線 〜ADC製造の基盤技術〜」を開催します!

修論・卒論・博士論文で大忙しの2,3月ですが、皆さんいかがお過ごしでしょうか。まとめ作業とデスク…

有機合成化学協会誌2023年1月号:[1,3]-アルコキシ転位・クロロシラン・インシリコ技術・マイトトキシン・MOF

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年1月号がオンライン公開されました。す…

飲む痔の薬のはなし1 ブロメラインとビタミンE

Tshozoです。あれ(発端記事・その後の記事)からいろいろありました。一進一退とはいえ、咀…

深紫外光源の効率を高める新たな透明電極材料

第467回のスポットライトリサーチは、東京都立大学大学院 理学研究科 廣瀬研究室の長島 陽(ながしま…

Chem-Station Twitter

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