[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

ゲルセジン型アルカロイドの網羅的全合成

[スポンサーリンク]

ゲルセジン型アルカロイドを網羅的に合成する手法が開発された。巧みな短工程骨格構築法により4種類の同アルカロイドを同一中間体から合成できる。

ゲルセジン型アルカロイド

マチン科ゲルセミウム属から単離されたアルカロイドは、高度に縮環された類縁体が知られ、その主骨格の違いによりゲルセミン、フマンテニン、ゲルセジン型などに分類されている。なかでもゲルセミンは有機合成化学の観点から注目の標的化合物であり、既に9個の全合成が達成されている(図1A)[1a-j]。一方で、ゲルセジン型(オキサビシクロ[3.2.2]ノナン骨格とスピロ-N-メトキシインドリノンが共通構造)も60種以上の類縁体が単離されているが、それらの合成に関しては改良の余地が残されている(図1B)。2011年に福山らがgelsemoxonine(4)の初の全合成を達成した(ケムステ記事参照)[2]。続いてCarreiraが4、Ferreira がgelsenicine(2)、そしてZhaoらがgelsedilam(3)の全合成を報告した[3-5]。さらに、福山らは2016年に共通中間体からgelsedine(1),2,および3を合成している[6]。いずれの全合成も独自の手法による優れたものであるが、多工程を必要とし、14の網羅的な合成法はない。

今回、上海有機化学研究所のMa教授らはマイケル付加による骨格形成、タンデム酸化/アルドール環化によるスピロ環の構築、続くピナコール転位によりゲルシジン型中間体(9)を短工程で合成した。この9から保護基を使うことなく4種のゲルセジン型アルカロイドの合成に成功した(図1C)。

図1. (A) ゲルセミウムアルカロイド (B) ゲルセジン型アルカロイドの合成年表 (C) Ma教授の合成戦略

 

“Divergent Entry to Gelsedine-Type Alkaloids: Total Syntheses of ()-Gelsedilam, ()-Gelsenicine, ()-Gelsedine, and ()-Gelsemoxonine”

Wang, P.; Gao, Y.; Ma, D. J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 11608–11612.

DOI:10.1021/jacs.8b08127

論文著者の紹介

研究者:Dawei Ma

研究者の経歴:
-1984 B.S., Shandong University, Jinan, China
1984-1989Ph.D., Shanghai Institute of Organic Chemistry, CAS (Prof. Xiyan Lu)
1990–1994Postdoctoral fellow, University of Pittsburgh and Mayo Clinic, U.S.A.
1995–Professor, State Key Laboratory of Bioorganic Chemistry, Shanghai Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, P. R. China
2000–Director, State Key Laboratory of Bioorganic Chemistry, Shanghai Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences

研究内容:天然物合成、新規合成法開発

論文の概要

 はじめに、エノン5(Lアラビノースから4工程)とインドール6(グラミンから3工程)のマイケル付加を行った(2A)。この際、有機塩基では反応が進行せず、無機塩基(特に炭酸セシウム)を用いることで反応が進行し、7(1:1、ニトロ基炭素の立体異性体混合物)を立体選択的に得た。次に、7NCSによるクロロ化/脱離(タンデム酸化)と、続くアルドール環化によってスピロ環を構築した。なお、得られたスピロ環8aの立体化学はほぼ単一(majorから進行)であり、8bはニトロ基との立体障害によって得られていない(2B)8aをトリエチルアミンとシリカゲルで処理することで熱力学的に安定な8へと異性化を行った。その後、塩化アルミニウムを用いるピナコール転位によって8から共通中間体9を合成した(収率86%)。詳細は論文を参照されたいが、9をクロロギ酸メチルでアセチル化/プロピオニルシアニドでケトン化したのち、ヘテロ環をそれぞれ合成することにより4種のゲルセジン型アルカロイドを作り分けた。

 以上のように、本合成は保護基を用いることなく現在報告されている中で最も短工程(56から7-9工程)である。さらに、4種のゲルセジン型アルカロイドに導くことができる。また合成した中間体9は、類似のアルカロイド合成に応用でき、構造活性研究に利用されることが期待できる。

図2. (A)共通中間体9の合成 (B) スピロ環の立体選択的構築(minor成分) (C) X線結晶構造解析 (89)

 参考文献

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. UCリアクター「UCR-150N」:冷媒いらずで-100℃!
  2. ケージ内で反応を進行させる超分子不斉触媒
  3. 微生物の電気でリビングラジカル重合
  4. 留学生がおすすめする「大学院生と考える日本のアカデミアの将来20…
  5. マイクロ波合成装置の最先端!
  6. 「極ワイドギャップ半導体酸化ガリウムの高品質結晶成長」– カリフ…
  7. Lindau Nobel Laureate Meeting 動画…
  8. 研究者へのインタビュー

注目情報

ピックアップ記事

  1. ワッカー酸化 Wacker oxidation
  2. 錬金術博物館
  3. 材料開発を効率化する、マテリアルズ・インフォマティクス人材活用のポイントと進め方
  4. シイタケ由来成分に抗アレルギー効果を確認
  5. 神秘的な海の魅力的アルカロイド
  6. 第30回「化学研究の成果とワクワク感を子供たちにも伝えたい」 玉尾皓平教授
  7. ERATO伊丹分子ナノカーボンプロジェクト始動!
  8. 芳香環交換反応を利用したスルフィド合成法の開発: 悪臭問題に解決策
  9. 高選択的なアルカンC–H酸化触媒の開発
  10. 野崎・檜山・岸反応 Nozaki-Hiyama-Kishi (NHK) Reaction

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年11月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  

注目情報

最新記事

異方的成長による量子ニードルの合成を実現

第693回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院理学系研究科(佃研究室)の髙野慎二郎 助教にお願…

miHub®で叶える、研究開発現場でのデータ活用と人材育成のヒント

参加申し込みする開催概要多くの化学・素材メーカー様でMI導入が進む一…

医薬品容器・包装材市場について調査結果を発表

この程、TPCマーケティングリサーチ株式会社(本社=大阪市西区、代表取締役社長=松本竜馬)は、医…

X 線回折の基礎知識【原理 · 基礎知識編】

X 線回折 (X-ray diffraction) は、原子の配列に関する情報を得るために使われる分…

有機合成化学協会誌2026年1月号:エナミンの極性転換・2-メチル-6-ニトロ安息香酸無水物(MNBA)・細胞内有機化学反応・データ駆動型マルチパラメータスクリーニング・位置選択的重水素化法

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年1月号がオンラインで公開されています。…

偶然と観察と探求の成果:中毒解毒剤から窒素酸化物を窒素分子へ変換する分子へ!

第692回のスポットライトリサーチは、同志社大学大学院理工学研究科(小寺・北岸研究室)博士後期課程3…

嬉野温泉で論文執筆缶詰め旅行をしてみた【化学者が行く温泉巡りの旅】

論文を書かなきゃ!でもせっかくの休暇なのでお出かけしたい! そうだ!人里離れた温泉地で缶詰めして一気…

光の強さで分子集合を巧みに制御!様々な形を持つ非平衡超分子集合体の作り分けを実現

第691回のスポットライトリサーチは、千葉大学大学院 融合理工学府 分子集合体化学研究室(矢貝研究室…

化学系研究職の転職は難しいのか?求人動向と転職を成功させる考え方

化学系研究職の転職の難点は「専門性のニッチさ」と考えられることが多いですが、企業が求めるのは研究プロ…

\課題に対してマイクロ波を試してみたい方へ/オンライン個別相談会

プロセスの脱炭素化及び効率化のキーテクノロジーである”マイクロ波”について、今回は、適用を検討してみ…

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