[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

(–)-Spirochensilide Aの不斉全合成

[スポンサーリンク]

()-Spirochensilide A初の不斉全合成が達成された。タングステンを用いたシクロプロペンとアルキンのPauson–Khand反応によるスピロ環構築が鍵となる。

(–)-Spirochensilide A

モミ属(Abies)の粗抽出物や代謝物は抗腫瘍や抗菌、抗潰瘍性、抗炎症、鎮咳といった生物活性をもち、これまでにモミ属から250を超えるテルペノイドとその類縁体が単離されてきた[1]

2015年にGaoらによって、中国の固有種であるAbies chensiensisからspirochensilide A(1)、B(2)およびそれらの生合成前駆体と考えられる化合物3が単離、構造決定された(図1A)[1]

1の構造的特徴としては、2組の隣接する不斉四級炭素(C8/C10およびC13/C17)とスピロ[4.5]環(BC環)、およびスピロケタール骨格(EF環)を有することが挙げられる。二つのスピロ環を有する六環性骨格の効率的構築が1の全合成における課題となる。また、1はマウスマクロファージ細胞株に対する一酸化窒素産生阻害活性を示し、炎症性疾患研究への応用が期待される[2]

Gaoらは1の生合成仮説を次のように提唱している(図1B)。まず3が酸化されてエポキシド4を生成し、House–Meinwald転位によって5を与える。5は位置選択的なC–H酸化を受け6となり、Wagner–Meerwein転位を経て7が生成する。続く分子内アリル位酸化およびエーテル化、カルボニル基の還元により1が生成すると考えられている。しかし本生合成仮説はHouse–Meinwald転位が進行せず実証には至っていない。

今回、北京大学のYang教授らは12の全合成の報告例がない中、8から全22工程、総収率2.2%で(–)-1の初の全合成を達成した(図1C)。House–Meinwald転位でB環を、タングステンを用いたシクロプロペン10の分子内Pauson–Khand反応によりCD環を構築し、スピロ環骨格を形成したことが本合成の特徴である。

図1 (A)の構造 (B) 1の生合成仮説 (C) 逆合成解析

 

“Asymmetric Total Synthesis of ()-Spirochensilide A”

Liang, X.-T.; Chen, J.-H.; Yang, Z. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 8116–8121.

DOI: 10.1021/jacs.0c02522

論文著者の紹介


研究者:Zhen Yang  

研究者の経歴:
1978–1982 B.S., Shenyang Pharmaceutical University, China
1983–1986 M.S., Shenyang Pharmaceutical University, China (Prof. Qihuai Chen)
1989–1992 Ph.D. The Chinese University of Hong Kong, China (Prof. Henry N. C. Wong)
1992–1995 Postdoc, The Scripps Research Institute, USA (Prof. K. C. Nicolaou)
1995–1998 Assistant professor, The Scripps Research Institute, USA
1998–2001 Institute Fellow, Harvard Medical School
2001– Professor, Peking University Shenzhen Graduate School, China

研究内容:合成方法論の開発、天然物合成、化学遺伝学

論文の概要

まず、エポキシド8から二工程で二環式化合物12を合成した。続いてmCPBAでエポキシ化し、中間体13としたのち、ルイス酸によるHouse–Meinwald転位でアルデヒド14へと誘導した。

次に有機リチウム試薬を付加させ、側鎖にシクロプロペンを導入した。続くPauson–Khand反応を詳細に検討したところ、W(CO)3(MeCN)3を触媒として用いた場合に、目的のジアステレオマー16aが収率30%で得られることを見出した[3]。本反応は環歪みのあるオレフィンを用いることが鍵であった[4]。そして、二工程で17を合成し、Birch条件下還元的にシクロプロパンを開環することで18とした。

その後、ホウ素エノラートを用いたアルドール反応により19のみを単一の異性体として与えた。なお、考え得る六員環遷移状態のうち、19の立体化学を与える遷移状態TS-Aが最安定であることが、DFT計算によって示されている。

続いて、得られたアルドール成績体から五工程の変換によりアリルアルコール20へと導いた。一重項酸素によりフラン環を酸化開裂したのち酸処理することでスピロケタール21とした。最後に種々の官能基変換を経て(–)-1の全合成を達成した。

図2 Spirochensilide Aの合成

 

以上、全22工程で(–)-1の初の不斉全合成が達成された。今後、合成研究と生物学的研究のさらなる展開が期待される。

参考文献

  1. Zhao, Q.-Q.; Song, Q.-Y.; Jiang, K.; Li, G.-D.; Wei, W.-J.; Li, Y.; Gao, K. Spirochensilides A and B, Two New Rearranged Triterpenoids from Abies Chensiensis. Org. Lett. 2015, 17, 2760–2763. DOI: 1021/acs.orglett.5b01166
  2. Yamamoto, Y.; Gaynor, R. B. Therapeutic Potential of Inhibition of the NF-κB Pathway in the Treatment of Inflammation and Cancer. J. Clin. Invest. 2001, 107, 135–142. DOI: 10.1172/JCI11914
  3. (a) Hoye, T. R.; Suriano, J. A. A [W(CO)5THF]-Mediated Pauson-Khand Reaction: Cyclizations of 1,6-Enynes via a Batch- Catalytic Protocol. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1154–1516. DOI: 10.1021/ja00056a053 (b) García-García, P.; Fernańdez-Rodríguez, M. A.; Rocaboy, C.; Andina, F.; Aguilar, E. A Sub-Stoichiometric Tungsten-Mediated Pauson−Khand Reaction: Scope and Limitations. J. Organomet. Chem. 2008, 693, 3092–3096. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2008.06.032
  4. Pallerla, M. K.; Fox, J. M. Diastereoselective Intermolecular Pauson–Khand Reactions of Chiral Cyclopropenes. OrgLett. 2005, 7, 3593–3595. DOI: 10.1021/ol051456u (b) Pallerla, M. K.; Fox, J. M. Enantioselective Synthesis of (–)-Pentalenene. Org. Lett. 2007, 9, 5625–5628. DOI: 10.1021/ol702597y (c) Pallerla, M. K.; Yap, G. P. A.; Fox, J. M. Co-Complexes Derived from Alkene Insertionto Alkyne-Dicobaltpentacarbonyl Complexes: Insight into the Regioselectivity of Pauson–Khand Reactions of Cyclopropenes. J. Org. Chem. 2008, 73, 6137–6141. DOI: 10.1021/jo800776z

関連書籍

[amazonjs asin=”3642440924″ locale=”JP” title=”Total Synthesis of Natural Products: At the Frontiers of Organic Chemistry”]
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. トイレから学ぶ超撥水と超親水
  2. 論文をグレードアップさせるーMayer Scientific E…
  3. 臭素もすごいぞ!環状ジアリール-λ3-ブロマンの化学
  4. 2012年Wolf化学賞はナノケミストリーのLieber博士,A…
  5. 【好評につき第二弾】Q&A型ウェビナー マイクロ波化学…
  6. 有機合成化学協会誌2024年11月号:英文特集号
  7. 逐次的ラジカル重合によるモノマー配列制御法
  8. 光触媒を用いたC末端選択的な脱炭酸型bioconjugation…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 芳香族トリフラートからアリールラジカルを生成する
  2. エマニュエル・シャルパンティエ Emmanuel Charpentie
  3. 「弱い相互作用」でC–H結合活性化を加速
  4. 【速報】新元素4つの名称が発表:日本発113番元素は「ニホニウム」!
  5. 留学せずに英語をマスターできるかやってみた(5年目)(留学中編)
  6. 生体医用イメージングを志向した第二近赤外光(NIR-II)色素:①単層カーボンナノチューブ
  7. Ru触媒で異なるアルキン同士をantiで付加させる
  8. 細胞の分子生物学/Molecular Biology of the Cell
  9. YMC-DispoPackAT 「ケムステを見た!!」 30%OFFキャンペーン
  10. イグノーベル賞2022が発表:化学賞は無かったけどユニークな研究が盛りだくさん

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2020年7月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

注目情報

最新記事

その酸素、“本当にその場所”の値ですか? ニードル式酸素センサーを使ってみた!

突然ですが、「培養の再現性がなんか悪い」「同じ条件のはずなのに結果がズレる」といった経験はあ…

有機合成化学協会誌2026年4月号:activatable型分子プローブ・DMAPO触媒・カルビノールアニオン・アミコラマイシンの全合成・構造指向スクリーニング

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年4月号がオンラインで公開されています。…

第37回仙台シンポジウム参加登録開始のご案内

これまで「万有仙台シンポジウム」は、MSD生命科学財団の助成を受けて開催されてまいりましたが、同財団…

デイビッド・サーラ David Sarlah

デイビッド・サーラ(David Sarlah、1983年X月XX日–)は米国の有機化学者である。米国…

第13回慶應有機化学若手シンポジウム

概要主催:慶應有機化学若手シンポジウム実行委員会共催:慶應義塾大学理工学部・理工学研究科…

ラジカル機構で一挙に環化!光励起PdによるPAHの合成

可視光励起パラジウムを用いたアリールハライドと末端アルキンのラジカルカスケード環化を報告した。得られ…

【産総研・触媒化学研究部門】新卒・既卒採用情報

触媒部門では、「個の力」でもある触媒化学を基盤としつつも、異分野に積極的に関わる…

励起状態での配位結合解離を利用して二重CPLを示す分子を開発!

第701回のスポットライトリサーチは、名古屋大学 学際統合物質科学研究機構(IRCCS, 山口茂弘研…

化学・工学・情報系研究者も応募可能! 上原財団の研究助成が40周年で進化

上原記念生命科学財団の助成金をご存知でしょうか。私も2014年に本助成をいただき、その後、研究室を主…

【ナード研究所】新卒採用情報(2027年卒)

NARDでの業務は、「研究すること」。入社から、30代・40代・50代…と、…

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