[スポンサーリンク]

スポットライトリサーチ

脱芳香化反応を利用したヒンクデンチンAの不斉全合成

[スポンサーリンク]

第70回のスポットライトリサーチは名古屋大学創薬科学研究科・北村研究室道木和也さんにお願いしました。

名古屋大学の北村研究室では、触媒開発や反応メカニズムの解明に力を入れ、さらには複雑化合物合成への応用を指向した研究を行っています。今回の道木さんは海洋アルカロイドの一種である(+)-Hinckdentine Aの不斉全合成を達成しています。研究結果が名古屋大学からプレスリリースされましたので、この度のスポットライトリサーチを依頼させていただきました。

“Enantioselective Total Synthesis of (+)-Hinckdentine A via a Catalytic Dearomatization Approach”

Douai, K.; Ono, H.; Taniguchi, T.; Shimokawa, J.; Kitamura, M.; Fukuyama, T. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14578. DOI: 10.1021/jacs.6b10237

それでは道木さんの研究内容を見ていきましょう。

Q1. 今回のプレスリリース対象となったのはどんな研究ですか?簡単にご説明ください。

海洋性アルカロイドであるヒンクデンチンA[1]の不斉全合成を行った研究です。本化合物は3つの臭素原子に加え、インドリンと7員環ラクタム、環状アミジンが不斉4置換炭素中心を介して結合した特異な構造を持っており、不斉4置換炭素中心の構築及びブロモ基の位置選択的な導入を効率的に行うことは大きなチャレンジであることが知られていました[2, 3]
今回我々は、入手容易なインドール化合物に対する触媒的不斉脱芳香化反応を独自に見出し炭素骨格の不斉構築を行った後、転位開裂を活用した窒素原子の導入と、位置選択的なトリブロモ化の実現により、ヒンクデンチンAの初となる不斉全合成を達成しました。本合成は、独自の反応設計を基盤として効率的な合成経路を開拓することにより入手容易なインドールから14段階、8.8%収率、300-mgスケールで行うことができました(図1)。

%e3%82%b9%e3%82%af%e3%83%aa%e3%83%bc%e3%83%b3%e3%82%b7%e3%83%a7%e3%83%83%e3%83%88-2016-11-27-20-35-19

図1

 

Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください。

最も思い入れがあるのは不斉脱芳香化反応を促進する触媒を探索する過程で経験したことです。当初は一般的な不斉2座配位子を用いて検討を行っていたものの、収率、選択性ともに全く良い結果が得られませんでした。不斉単座配位子に着目し、配位子当量を増やしてアルコール溶媒を用いる条件が良いとの結論に行き着いたのは学部4年生の卒業論文提出日間際でした(図2)。卒業論文要旨提出、卒業論文提出、卒業論文発表になるにつれ、次第に収率や選択性が上がっていき、わくわくしながら実験をしていたことを思い出します。実現の困難な変換を工夫によって成功に導いたときの快感は何事にも変えがたいことを学びました。

%e3%82%b9%e3%82%af%e3%83%aa%e3%83%bc%e3%83%b3%e3%82%b7%e3%83%a7%e3%83%83%e3%83%88-2016-11-27-20-35-31

図2

 

Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか?またそれをどのように乗り越えましたか?

位置選択的なトリブロモ化における副反応の抑制が非常に困難でした。2つのアニリン性窒素官能基が互いに近い位置にあるために、目的のブロモ化以外の副反応をいかに抑え、再現性の高い実験操作を確立するかが課題になりました。反応初期段階においてはAの生成を抑制するために低温での溶解性とブロモ化反応性を兼ね備えたニトロメタンを使う工夫、また反応終了時に2-メチル-2-ブテンを用いて活性種を使い切ることでBの生成を抑制する工夫の結果、目的のトリブロモ化のみを実現しました。官能基が密集する化合物における官能基共存性や反応性制御の難しさを思い知らされました。

図3

図3

 

Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか?

将来は後世に残る考え方や分子を作り上げたいと考えています。私はこれまで触媒反応開発と天然物合成に携わり、自身の想像を超えた分子変換や現象に出会うことでわくわくした日々を送ることができました。今後は、幼い頃から興味のあった医農薬化合物の研究に携わり、分子設計や合成手法の開拓を実現していきたいです。道のりは険しいと思いますが、合成化学を基盤としてわくわくするような考え方や分子を作り出し、後世に残したいと思っています。

 

Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします。

私は研究室配属を前にして、ケムステーションで紹介されていた[未踏の構造に魅せられて―ゲルセモキソニンの全合成]の記事を読んだ際に、有機合成化学の奥深さに魅せられ現在の研究室を志しました。私の研究人生を決定する上で、多大な影響力のあったケムステーションで我々の研究を取り上げていただき嬉しく思うとともに、ケムステーションスタッフの方々へ非常に感謝しています。また、この記事を読んでくださった方に少しでも合成化学のおもしろさやわくわくを感じていただけたら幸いです。

最後になりましたが、本研究においてラセミ体での合成経路開拓および光学活性体の性質について非常に重要な発見を多く行われた共同研究者であり共同筆頭著者でもある小野裕之博士、並びに鍵中間体の絶対立体配置決定を行っていただきました北大院先端生命 谷口透助教に厚く御礼申し上げます。研究現場で細やかな指導を行っていただいた下川淳助教、高い視点から研究を導いてくださった北村雅人教授、福山透教授に心より御礼申し上げます。

参考文献

  1. Blackman, A. J.; Hambley, T. W.; Picker, K.; Taylor, W. C.; Thirasasana, N. Tetrahedron Lett. 1987, 28, 5561. DOI: 10.1016/S0040-4039(00)96781-9
  2. Liu, Y.; McWhorter, W. W., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4240. DOI: 10.1021/ja021380m
  3. Higuchi, K.; Sato, Y.; Tsuchimochi, M.; Sugiura, K.; Hatori, M.; Kawasaki, T. Org. Lett. 2009, 11, 197. DOI: 10.1021/ol802394n

%e9%81%93%e6%9c%a8%e9%a1%94%e5%86%99%e7%9c%9f

道木 和也 (どうき かずや)

所属:名古屋大学大学院創薬科学研究科 北村研究室 博士後期課程2年

研究テーマ:不斉脱芳香化を基盤とする天然物合成研究

 

しおこんぶ

しおこんぶ

投稿者の記事一覧

有機化学専攻の博士課程の学生。ものづくりの匠になりたい。

関連記事

  1. 不安定な合成中間体がみえる?
  2. 茨城の女子高生が快挙!
  3. アメリカで Ph. D. を取る –希望研究室にメールを送るの巻…
  4. 触媒なの? ?自殺する酵素?
  5. 配位子で保護された金クラスターの結合階層性の解明
  6. 第二回ケムステVシンポ「光化学へようこそ!」開催報告
  7. 化学系必見!お土産・グッズ・アイテム特集
  8. 「野依フォーラム若手育成塾」とは!?

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. whileの使い方
  2. ホウ素-ジカルボニル錯体
  3. 今冬注目の有機化学書籍3本!
  4. Appel反応を用いるホスフィンの不斉酸化
  5. ひどい論文を書く技術?
  6. 長谷川 靖哉 Yasuchika Hasegawa
  7. スワーン酸化 Swern Oxidation
  8. ケミストリー通り
  9. 阪大と理研ビタミン、透明な生分解性フィルムを開発
  10. 低分子医薬に代わり抗体医薬がトップに?

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年12月
« 11月   1月 »
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

注目情報

注目情報

最新記事

自己組織化ねじれ双極マイクロ球体から円偏光発光の角度異方性に切り込む

第327回のスポットライトリサーチは、筑波大学大学院数理物質科学研究科 物性・分子工学専攻 山本・山…

第159回―「世界最大の自己組織化分子を作り上げる」佐藤宗太 特任教授

第159回の海外化学者インタビューは日本から、佐藤宗太 特任教授です。東京大学工学部応用化学科に所属…

π-アリルイリジウムに新たな光を

可視光照射下でのイリジウム触媒によるアリルアルコールの不斉アリル位アルキル化が開発されたキラルな…

うっかりドーピングの化学 -禁止薬物と該当医薬品-

「うっかりドーピング」という言葉をご存知でしょうか。禁止薬物に該当する成分を含む風邪…

第五回ケムステVプレミアレクチャー「キラルブレンステッド酸触媒の開発と新展開」

新型コロナ感染者数は大変なことになっていますが、無観客東京オリンピック盛り上がっ…

がん治療用の放射性物質、国内で10年ぶり製造へ…輸入頼みから脱却

政府は、がんの治療や臓器の検査をする医療用の放射性物質の国内製造を近く再開する。およそ10年ぶりとな…

三洋化成の新分野への挑戦

三洋化成と長瀬産業は、AI 技術を応用した人工嗅覚で匂いを識別する「匂いセンサー」について共同で事業…

ケムステSlack、開設二周年!

Chem-Stationが立ち上げた化学系オープンコミュニティ、ケムステSlackを開設して早くも二…

過酸がC–H結合を切ってメチル基を提供する

光増感剤とニッケル触媒を用いたC(sp3)–Hメチル化が開発された。合成終盤でのメチル化に威力を発揮…

化学の祭典!国際化学オリンピック ”53rd IChO 2021 Japan” 開幕!

2021年7月「オリンピック/パラリンピック 東京2020大会」も無観客ではあるものの無事開幕されま…

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