[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

「触媒的オリゴマー化」によるポリピロロインドリン類の全合成

植物アルカロイドポリピロロインドリン類の合成が達成された。合成の鍵は銅触媒によるトリプタミドのヨードニウム塩とのアリール化/環化反応を繰り返す、「触媒的オリゴマー化」である。

ポリピロロインドリン類

植物アルカロイドであるポリピロロインドリン類は、鎮痛、抗菌、抗真菌および抗ウイルス作用などの多様な薬理活性を示す(図1A[1])。

これらは、モノマーであるピロロインドリンが、その不斉4級炭素とアリール結合<C3a-C7’>により繰り返しつながったオリゴマーである。最終的に、不斉4級炭素同士<C3a-C3a’>で結合することによりオリゴマー化が終結する。

このユニークなオリゴマー鎖を構築する上での合成化学上の課題は、C3a-C7’位の結合に関連する不斉4級炭素構築である。代表的な例として、ホジキンシン類の全合成過程における不斉Heck反応(93%、79-83% ee、図1B[2])とジアステレオ選択的α-アリール化(77%、single diastereoisomer、図1C[3])が挙げられる。

今回、プリンストン大学のMacMillan教授らは、キラル銅触媒3によるトリプタミド1のジアリールヨードニウム塩2との高エナンチオ選択的アリール化/環化反応によって、C3a-C7’位の結合に関連する不斉4級炭素を構築した(98%、86% ee、図1D)。本反応を活用することにより、未踏分子であったクアドリゲミン HおよびイソサイコトリジンB、Cを含む、ポリピロロインドリン類の全合成を達成したので紹介する。

図1. ポリピロロインドリン類<C3a-C7’>位の結合に関連する不斉4級炭素の構築法

 

“Catalyst-controlled oligomerization for the collective synthesis of polypyrroloindoline natural products”

Jamison, C. R.; Badillo, J. J.; Lipshultz, J. M.; Robert J. Comito, R. J.; MacMillan, D. W. C. Nature Chem. 2017.

DOI: 10.1038/NCHEM.2825

論文著者の紹介

研究者:David W. C. MacMillan
研究者の経歴:
1996 カリフォルニア大学アーバイン校 博士号取得(L.E.Overman教授)
1998 ハーバード大学 博士研究員 (D.A.Evans教授)
2004 カリフォルニア工科大学 Earle C. Anthony Professor of Chemistry
2006 プリンストン大学 A. Barton Hepburn Professor of Chemistry
2011プリンストン大学 James S. McDonnell Distinguished University Professor of Chemistry
研究内容:不斉有機分子触媒の開発にもとづく新規合成方法論の開拓

論文の概要

著者らは、キラル銅触媒によるトリプタミドとジアリールヨードニウム塩の高エナンチオ選択的アリール化/環化反応を既に報告しているが、用いたジアリールヨードニウム塩は単純なアリール基のみをもつ [4]

ポリピロロインドリン類を合成するためにはアリール基にもうひとつの「トリプタミド部位」を導入する必要があった。

問題は、2つの同じ「トリプタミド部位」をもった本反応は、連鎖的に進行し、ポリメリ化することだ。そこで、トリプタミドのC3位を電子求引性の高いケトアミドに変えたトリプタミド部位をもつヨードニウム塩2とすることで解決した。

すなわち、カップリングにより生成した4のケトアミド部位の求核性は1より低下し、ポリメリ化が抑制できる。本反応の効率およびエナンチオ選択性の向上には、低濃度であること、2を過剰量用いること、キラル銅触媒の改良(最終的に3が最適)が必要であった。

4はHantzschエステルによってC3位選択的に還元することにより、求核性の高いトリプタミド部位をもつ5へ変換することができる。5から「カップリング→C3位還元反応」を繰り返し行うことにより、トリマー6およびテトラマー7を導くことができた。

本合成の詳細は論文を参照されたいが、567から各4工程で不斉4級炭素同士<C3a-C3a’>の結合と末端のピロロインドリン部位を構築することで、非天然物を含むポリピロロインドリン類の全合成を達成した。

図2. ポリピロロインドリン類の全合成

参考文献

  1. Steven, A.; Overman, L. E. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5488. DOI: 10.1002/anie.200700612
  2. Kodanko, J. J.; Overman, L. E. Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 2528. DOI: 10.1002/anie.200351261
  3. Snell, R. H.; Woodward, R. L.; Willis, M. C. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 9116. DOI: 10.1002/anie.201103864
  4. Zhu, S.; MacMillan, D. W. C. .J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10815. DOI: 10.1021/ja305100g
The following two tabs change content below.
山口 研究室
早稲田大学山口研究室の抄録会からピックアップした研究紹介記事。

関連記事

  1. 未来切り拓くゼロ次元物質量子ドット
  2. 標的指向、多様性指向合成を目指した反応
  3. 前代未聞のねつ造論文 学会発表したデータを基に第三者が論文を発表…
  4. 化学エンターテイメント小説第2弾!『猫色ケミストリー』 
  5. 若手研究者vsノーベル賞受賞者 【基礎編】
  6. 拡張Pummerer反応による簡便な直接ビアリール合成法
  7. ドーパミンで音楽にシビれる
  8. タクミナ「スムーズフローポンプQ」の無料モニターキャンペーン

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. カーボンナノチューブ量産技術を国際会議で発表へ
  2. チャールズ・クリスギ Charles T. Kresge
  3. ニュースタッフ
  4. エッシェンモーザーカップリング Eschenmoser Coupling
  5. 合成生物学を疾病治療に応用する
  6. フラーレン:発見から30年
  7. 第93回日本化学会付設展示会ケムステキャンペーン!Part III
  8. 不活性第一級C–H結合の触媒的官能基化反応
  9. ナザロフ環化 Nazarov Cyclization
  10. ククルビットウリルのロタキサン形成でClick反応を加速する

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

2017年の注目分子はどれ?

今年も残りあとわずかとなり、毎年おなじみのアメリカ化学会(ACS)によるMolecules of t…

アルデヒドのC-Hクロスカップリングによるケトン合成

プリンストン大学・David W. C. MacMillanらは、可視光レドックス触媒、ニッケル触媒…

“かぼちゃ分子”内で分子内Diels–Alder反応

環状水溶性ホスト分子であるククルビットウリルを用いて生体内酵素Diels–Alderaseの活性を模…

トーマス・レクタ Thomas Lectka

トーマス・レクタ (Thomas Lectka、19xx年xx月x日(デトロイト生)-)は、米国の有…

有機合成化学協会誌2017年12月号:四ヨウ化チタン・高機能金属ナノクラスター・ジシリルベンゼン・超分子タンパク質・マンノペプチマイシンアグリコン

2017年も残すところあとわずかですね。みなさまにとって2017年はどのような年でしたでしょうか。…

イミデートラジカルを経由するアルコールのβ位選択的C-Hアミノ化反応

オハイオ州立大学・David A. Nagibらは、脂肪族アルコールのラジカル関与型β位選択的C(s…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP