[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
Avatar photo

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. 禅問答のススメ ~非論理に向き合う~
  2. リアル『ドライ・ライト』? ナノチューブを用いた新しい蓄熱分子の…
  3. 第10回 野依フォーラム若手育成塾
  4. 受賞者は1000人以上!”21世紀のノーベル賞…
  5. 第24回ケムステVシンポ「次世代有機触媒」を開催します!
  6. ムギネ酸は土から根に鉄分を運ぶ渡し舟
  7. 有機合成化学協会誌2021年9月号:ストリゴラクトン・アミド修飾…
  8. いま企業がアカデミア出身者に期待していること

注目情報

ピックアップ記事

  1. (+)-sieboldineの全合成
  2. カール・フィッシャー滴定~滴定による含水率測定~
  3. 第46回「趣味が高じて化学者に」谷野圭持教授
  4. 海の生き物からの贈り物
  5. ベンジル保護基 Benzyl (Bn) Protective Group
  6. アビシェック・チャッタージー Abhishek Chatterjee
  7. JEOL RESONANCE「UltraCOOL プローブ」: 極低温で感度MAX! ①
  8. 高温焼成&乾燥プロセスの課題を解決! マイクロ波がもたらす脱炭素化と品質向上
  9. 化学の力で複雑なタンパク質メチル化反応を制御する
  10. 学問と創造―ノーベル賞化学者・野依良治博士

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

アクリルアミド類のanti-Michael型付加反応の開発ーPd触媒による反応中間体の安定性が鍵―

第622回のスポットライトリサーチは、東京理科大学大学院理学研究科(松田研究室)修士2年の茂呂 諒太…

エントロピーを表す記号はなぜSなのか

Tshozoです。エントロピーの後日談が8年経っても一向に進んでないのは私が熱力学に向いてないことの…

AI解析プラットフォーム Multi-Sigmaとは?

Multi-Sigmaは少ないデータからAIによる予測、要因分析、最適化まで解析可能なプラットフォー…

【11/20~22】第41回メディシナルケミストリーシンポジウム@京都

概要メディシナルケミストリーシンポジウムは、日本の創薬力の向上或いは関連研究分野…

有機電解合成のはなし ~アンモニア常温常圧合成のキー技術~

(出典:燃料アンモニアサプライチェーンの構築 | NEDO グリーンイノベーション基金)Ts…

光触媒でエステルを多電子還元する

第621回のスポットライトリサーチは、分子科学研究所 生命・錯体分子科学研究領域(魚住グループ)にて…

ケムステSlackが開設5周年を迎えました!

日本初の化学専用オープンコミュニティとして発足した「ケムステSlack」が、めで…

人事・DX推進のご担当者の方へ〜研究開発でDXを進めるには

開催日:2024/07/24 申込みはこちら■開催概要新たな技術が生まれ続けるVUCAな…

酵素を照らす新たな光!アミノ酸の酸化的クロスカップリング

酵素と可視光レドックス触媒を協働させる、アミノ酸の酸化的クロスカップリング反応が開発された。多様な非…

二元貴金属酸化物触媒によるC–H活性化: 分子状酸素を酸化剤とするアレーンとカルボン酸の酸化的カップリング

第620回のスポットライトリサーチは、横浜国立大学大学院工学研究院(本倉研究室)の長谷川 慎吾 助教…

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