[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

アノードカップリングにより完遂したテバインの不斉全合成

[スポンサーリンク]

電気を用いた位置およびジアステレオ選択的なカップリング反応により、(-)-thebaineの生体模倣合成を達成した。酸化剤や毒性のある試薬を用いる必要がないという利点がある。

生合成模倣酸化的カップリング

テバイン(thebaine)はコデイン(codeine)やモルヒネ(morphine)・その他オピオイド鎮痛薬の半合成中間体であり、長きにわたり合成標的として扱われている。
morphineがレチクリン(reticuline)の4a-2’位選択的な酸化的カップリングにより骨格形成されるという生合成経路が判明すると[1]、生合成経路を模倣したカップリングの条件検討が行われた。
様々な化学量論量の酸化剤による酸化的カップリングが試される中、1971年Millerらは電解酸化カップリング(アノードカップリング)を試みた(図1A)。すなわち、酸化剤を用いず、電気でreticulineの類縁体laudanosine (R= Me)を酸化した。その結果望みの4a-2’位でなく4a-6’位でカップリングが進行した化合物のみが得られた[2]。現在までに、この基質でのアノードカップリングによる4a-2’位での結合形成は達成されていない。laudanosineの5’位にも酸素官能基が導入された1[3]や3’位と5’位に同じ酸素官能基の入った2,3では[4]、2’位と6’位の位置選択性を無視できる。しかし、2, 3では、続く誘導化に難があり、thebaineの合成には至っていない。
マインツ大学Opatz教授らはこのアノードカップリングを、3’位と5’位に異なる酸素官能基のついた化合物を用いて精査した。その結果、4を用いた場合、4a-2’位で選択的に進行し、その後thebaineへの誘導化にも成功したので紹介する(図1B)。

図1.(A) 従来のアノードカップリング (B) 今回のアノードカップリング

 

“A Regio- and Diastereoselective Anodic Aryl–Aryl Coupling in the Biomimetic Total Synthesis of (–) Thebaine”
Lipp, A.; Ferenc, D.; Gutz, C.; gaffe, M.; Vierengel, N.; Schollmeyer, D.; Schafer, H, J.; Waldvogel, S. R.; Opatz, T. Angew. Chem., Int. Ed. Early view.
DOI: 10.1002/anie.201803887

論文著者の紹介


研究者:Till Opatz
研究者の経歴:
1992-1997 B.S. Diploma, University of Frankfurt (Prof. Johann Mulzer)
1997-2001Ph.D., University of Mainz (Prof.Horst Kurz)
2001-2002 Posdoc, Utrecht University (Prof. Rob M. J. Liskamp)
2002-2006 Habilitation, University of Mainz
2007-2010 Professor, University of Hamburg
2010- Professor, Johannes Gutenberg-University of Mainz
研究内容:天然物全合成、グリーンケミストリー、α-アミノニトリルの研究

論文の概要

Opatzらは、3’位と5’位の置換基が異なる種々の化合物4(5’位の置換基はBnに固定)を用いて4a-2’位選択的なカップリング反応を検討した(図2A)。
すると、この場合は完全に4a-2’位で酸化的カップリングが進行した5のみ得られた。特にRがアセチル基の4を用いると最もよい収率で目的のカップリング体5が得られた。さらに反応の条件検討を行い、収率62%まで向上させることに成功した。続いて、thebaineの全合成を試みた(図2B)。安価な原料から7工程で(-)–6を合成、さらに2工程を経て4とした。4をアノードカップリングの最適条件に付すことでカップリング体5を得た。続いて5のベンジル基の除去、得られた7のトリフラート化、TfO基のPd触媒による除去により8とした。アセチル基の加水分解・ケトン還元・分子内SN2’反応を経て(3工程)(-)–thebaine の合成に成功した。なお、ベンジル基の還元より先に、アセチル基の加水分解および分子内SN2’反応を進行させた化合物9はthebaineへ誘導することはできなかった。
以上単純に置換基を変更しただけではあるものの、長年達成されなかった酸化剤をもちいないアノードカップリングによるthebaineの不斉全合成に成功したことは興味深い。

図2. 基質検討と全合成スキーム

参考文献

  1. Kirby, G. W. Science1967, 155, 170. DOI: 1126/science.155.3759.170
  2. Miller, L. L.; Stermitz, F. R.; Falck, J. R. J, Am. Chem. Soc.1971, 93, 5941. DOI: 10.1021/ja00751a083
  3. Falck, J. R.; Miller, L. L.; Stermitz, F. R. Tetrahedron. 1974, 30, 931. DOI: 1016/S0040-4020(01)97477-0
  4. (a) A. Brockmeyer, PhD-thesis, Westfälische Wilhelms-Universität Münster (Münster), 2003 (b) M. Geffe, PhD-thesis, Johannes Gutenberg Universitåt Mainz (Mainz), 2016

山口 研究室

投稿者の記事一覧

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. 近年の量子ドットディスプレイ業界の動向
  2. 力学的エネルギーで”逆”クリック!
  3. マテリアルズ・インフォマティクスにおける回帰手法の基礎
  4. 神秘的な海の魅力的アルカロイド
  5. 不溶性アリールハライドの固体クロスカップリング反応
  6. STAP細胞問題から見えた市民と科学者の乖離ー前編
  7. ラジカルパスでアリールをホウ素から炭素へパス!
  8. サイエンスアゴラの魅力-食用昆虫科学研究会・「蟲ソムリエ」中の人…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 大学入試のあれこれ ①
  2. メタボ薬開発に道、脂肪合成妨げる化合物発見 京大など
  3. REACH規則の最新動向と対応方法【終了】
  4. 複雑な化合物を効率よく生成 名大チーム開発
  5. アビー・ドイル Abigail G. Doyle
  6. 第七回 巧みに非共有結合相互作用をつかうー Vince Rotello教授
  7. ハッピー・ハロウィーン・リアクション
  8. 提唱から60年。温和な条件下で反芳香族イソフロリンの合成に成功
  9. エーテル分子はすみっこがお好き?-電場・磁場・光でナノ空間における二元系溶媒の不均一化を知る-
  10. 続セルロースナノファイバーの真価【対面講座】

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年8月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

注目情報

最新記事

マテリアルズ・インフォマティクスにおけるデータ0からの初期データ戦略

開催日:2024/06/05 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…

ホウ素の力でイオンを見る!長波長光での観察を可能とするアニオンセンサーの開発

第 615回のスポットライトリサーチは、大阪大学大学院 工学研究科応用化学専攻 南方…

マテリアルズ・インフォマティクスと持続可能性: 環境課題の解決策

開催日:2024/05/29 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…

Christoper Uyeda教授の講演を聴講してみた

bergです。この度は2024年5月13日(月)に東京大学 本郷キャンパス(薬学部)にて開催された「…

有機合成化学協会誌2024年5月号:「分子設計・編集・合成科学のイノベーション」特集号

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2024年5月号がオンライン公開されています。…

電子のスピンに基づく新しい「異性体」を提唱―スピン状態を色で見分けられる分子を創製―

第614回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院工学研究科(松田研究室)の清水大貴 助教にお願い…

Wei-Yu Lin教授の講演を聴講してみた

bergです。この度は2024年5月13日(月)に東京大学 本郷キャンパス(薬学部)にて開催されたW…

【26卒】太陽HD研究開発 1day仕事体験

太陽HDでの研究開発職を体感してみませんか?私たちの研究活動についてより近くで体験していただく場…

カルベン転移反応 ~フラスコ内での反応を生体内へ~

有機化学を履修したことのある方は、ほとんど全員と言っても過言でもないほどカルベンについて教科書で習っ…

ナノ学会 第22回大会 付設展示会ケムステキャンペーン

ナノ学会の第22回大会が東北大学青葉山新キャンパスにて開催されます。協賛団体であるACS(ア…

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