[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

rhodomolleins XX と XXIIの全合成

[スポンサーリンク]

Tiを用いた還元的エポキシ開環/Beckwith-Dowd転位を鍵反応としてgraynane骨格を効率的に構築し、複雑ジテルペノイドであるrhodomolleins XX XXIIの初の全合成に成功した。

Graynaneジテルペノイド

ツツジ科の植物は、様々な病気の治療薬や予防薬として伝統的に用いられてきた。今日までにこれらの植物から単離された天然物は150超あり、graynane骨格を有するジテルペノイドはその大部分を占めている(図1A)[1]
Graynane骨格を有する天然物の多くは、7〜10個の不斉点と高度に酸化された珍しい[5.7.6.5]四環式骨格をもつ。
このように生物学的にも合成化学的にも興味がもたれることから、全合成の標的化合物として長らく注目されてきた。しかし、高度に官能基化された四環式骨格の構築が困難であり、全合成の報告は二例のみである。
1つは1976年の松本らによるgrayanotoxinⅡ(1)の初の全合成であり、極めて多段階を要するリレー合成であった(図1B)[2,3]
2例目として、1994年に白濱らは、ヨウ化サマリウムを用いた立体選択的環化反応を鍵とするgrayanotoxinⅢ(2)の不斉全合成を達成した(図1C)[4]。松本らの合成と比較して収率の改善はあるものの、依然工程数が多く改善の余地を残しており、graynaneジテルペノイドのより効率的な合成法の確立が求められていた。特に不斉点を4つ有するビシクロ[3.2.1]オクタン部位をいかに構築するかが鍵となる。
今回、浙江大学のDing教授らは、酸化的脱芳香族型Diels–Alder反応(98)およびTiを用いた還元的エポキシド開環(87)/Beckwith-Dowd転位(76)を経ることで、ビシクロ[3.2.1]オクタン部位を短工程で構築することに成功した(図1D)。これにより、rhodomollein XX(3)およびrhodomollein XXⅡ(4)をそれぞれ23工程、22工程で合成した。

図1. (A) グレイナン骨格をもつジテルペノイド (B) 松本らによる合成 (C) 白濱らによる合成  (D) 今回の逆合成解析

 

“Total Syntheses of Rhodomolleins XX and XXII: A ReductiveEpoxide-Opening/Beckwith–Dowd Approach”
Yu, K.; Yang, Z.; Liu, C.; Wu, S.; Hong, X.; Zhao, X.; Ding, H. Angew. Chem.,Int. Ed. 2019,58, 8556.
DOI: 10.1002/anie.201903349

論文著者の紹介

研究者:Hanfeng Ding
研究者の経歴:
2003 BSc, Zhejiang University, China
2003-2008 Ph.D., Zhejiang University, China (Prof. Cheng Ma)
2008-2011 Posdoc, Agency for Science Technology and Research, Singapore (Prof. K. C. Nicolaou)
2011 ScientistⅠ,Agency for Science Technology and Research, Singapore
2011-2016 Assistant Professor, Zhejiang University, China
2017- Professor, Zhejiang University, China
研究内容:天然物合成、天然物および医薬品合成を指向した新奇反応開発

論文の概要

Ding教授らは、合成計画に従い鍵中間体8の合成を目指した。市販の3-ヒドロキシ-2-メトキシベンズアルデヒド(10)から4工程で合成した11のジアゾ化、続く銅触媒による分子内シクロプロパン化を行うことで12を得た[5]。その後、各種官能基変換を経て得られた13の脱保護、続く酸化的脱芳香族型Diels–Alder反応によって14a14bの2.8:1の混合物を得た。所望の14aの還元的脱メトキシ化、オレフィンのエポキシ化によってビシクロ[2.2.2]オクタン骨格をもつ8の合成を完了した。得られた8からエポキシド開環/Beckwith-Dowd転位を試みたところ、8に対してチタノセンジクロリドとマンガン、2,4,6-コリジン塩酸塩を作用させることで望みの5が収率よく得られることを見出した。なおこの際、転位が進行せずエポキシドの開環のみが進行した15も副生成物として得られた。5から数工程で16へと導き、ケトン部位に対してGrignard反応を施すことで17とした。単離することなく、希塩酸で処理することで4の合成を達成した。また、17にMeReO3を触媒としたルボトム酸化を行った後、酸処理により3も合成した。

図2. rhodomollein XXおよびrhodomollein XXⅡの合成

 

以上のようにTiを用いた還元的エポキシド開環/Beckwith-Dowd転位により、graynaneジテルペノイドのビシクロ[3.2.1]オクタン骨格を効率的に構築した。今後、関連するジテルペノイド類の全合成に応用され、構造活性相関など生物学的研究への展開が期待される。

参考文献

  1. Li, Y.; Liu, Y.; Yu, S., Phytochem. Rev.2013,12, 305. DOI: 10.1007/s11101-013-9299-z
  2. Hamanaka, N.; Matsumoto, T., Tetrahedron Lett. 1972,13, 3087. DOI: 1016/S0040-4039(01)85015-2
  3. Gasa, S.; Hamanaka, N.; Matsunaga, S.; Okuno, T.; Takeda, N.; Matsumoto, T., Tetrahedron Lett. 1976, 17, 553. DOI: 1016/S0040-4039(00)77908-1
  4. Kan, T.; Hosokawa, S.; Nara, S.; Oikawa, M.; Ito, S.; Matsuda, F.; Shirahama, H., J. Org. Chem. 1994, 59, 5532. DOI: 10.1021/jo00098a009
  5. Corey, E. J.; Myers, A. G., Tetrahedron Lett.1984,25, 3559. DOI: 1016/S0040-4039(01)91075-5
山口 研究室

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. 水分解反応のしくみを観測ー人工光合成触媒開発へ前進ー
  2. 亜鉛挿入反応へのLi塩の効果
  3. ケムステ主催バーチャルシンポジウム「最先端有機化学」を開催します…
  4. 研究室でDIY!~光反応装置をつくろう~
  5. 自宅で抽出実験も?自宅で使える理化学ガラス「リカシツ」
  6. ファージディスプレイでシステイン修飾法の配列選択性を見いだす
  7. 近赤外光を青色の光に変換するアップコンバージョン-ナノ粒子の開発…
  8. 「架橋ナノゲル」を応用したがんワクチンDDS

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. マクドナルドなど9社を提訴、発がん性物質の警告表示求め=カリフォルニア州
  2. シュガーとアルカロイドの全合成研究
  3. 静電相互作用を駆動力とする典型元素触媒
  4. 複雑な試薬のChemDrawテンプレートを作ってみた
  5. リチウムイオン電池の課題のはなし-1
  6. エナンチオ選択的Heck反応で三級アルキルフルオリドを合成する
  7. ナノの世界の交通事情~セルラーゼも渋滞する~
  8. メルク、途上国でエイズ抑制剤を20%値下げ
  9. 2017年始めに100年前を振り返ってみた
  10. カイニン酸 kainic acid

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

電気化学ことはじめ(1) 何が必要なの??

化学の中で酸化還元反応というのは非常によく出てくるトピックであり、高校でも水の電気分解から電気化学系…

【書籍】電気化学インピーダンス 数式と計算で理解する基礎理論

(↓kindle版)概要インピーダンス測定の結果をいかに解釈すべきか.その理…

国際化学オリンピック、日本の高校生4名「銀」獲得

文部科学省は2020年7月31日、オンラインで開催された「第52回国際化学オリンピック」に参加した高…

有機合成化学協会誌2020年8月号:E2212製法・ヘリセン・炭素架橋オリゴフェニレンビニレン・ジケトホスファニル・水素結合性分子集合体

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2020年8月号がオンライン公開されました。今回は担当…

第八回ケムステVシンポジウム「有機無機ハイブリッド」を開催します!

夏真っ盛りですね。某ウイルスのもろもろに目を奪われがちですが、この季節は熱中症にも気をつけましょう。…

巧みに設計されたホウ素化合物と可視光からアルキルラジカルを発生させる

第268回のスポットライトリサーチは、金沢大学医薬保健研究域薬学系(大宮研究室)の佐藤 由季也(さと…

第111回―「予防・診断に有効なナノバイオセンサーと太陽電池の開発」Ted Sargent教授

第111回の海外化学者インタビューは、Ted Sargent教授です。トロント大学電気・計算機工学科…

アレノフィルを用いるアレーンオキシドとオキセピンの合成

脱芳香族化を伴う直接的な酸化により芳香族化合物からアレーンオキシドとオキセピンを合成する手法が開発さ…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP