[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

クロう(苦労)の産物!Clionastatinsの合成

[スポンサーリンク]

複数の塩素原子を有する海洋性ステロイドclionastatin AおよびBの合成が報告された。安価なtestosteroneを出発原料とし、段階的に炭素骨格のクロロ化/酸化をするtwo-stageの半合成がなされた。

含塩素ステロイドclionastatinsの合成研究

海洋生物は特異なステロイドを産出することがあり、含塩素ステロイドがその一例である (図1A)(1–3)。含塩素ステロイドの多くは1のようにクロロヒドリンまたはその脱水体であり、対応するエポキシドから容易に合成できる。それに対し、2004年に海綿の一種Cliona nigricansから単離されたclionastatin AとB(2,3)は、上記の含塩素ステロイド類における例外的な化合物である[1]23が腫瘍細胞に対する毒性をもつことと、構築困難なエクアトリアル配座のビシナルジクロロ部位をもつ構造的な特徴から、合成化学的にも興味深い標的化合物とされてきた。
最近になって、Guiらが2および3の初の全合成を達成した (図 1B)[2]。市販化合物から5工程で誘導できるアシルテルリド4とエノン5をラジカルカップリングと分子内溝呂木–ヘック反応によって連結し、23の炭素骨格をもつ6を合成した。6をクロロ化してトリクロロ化体7とし、続く酸化を経て2および3の合成を完了した。
今回、厦門大学のZhang教授らは、安価($1.8/g)に入手できるtestosterone(8)を出発原料とした2および3の半合成を考えた (図1C)。82および3と同炭素骨格をもつが、C1, C2-ジクロロ基の立体選択的な導入を要し、また、酸化段階が大きく異なる。本半合成の実現に際し、彼らはクロロ化/酸化の二相合成戦略を考案した。まず、8のA環部位を変換しエポキシド9へと誘導する。9を立体選択的にジクロロ化して10とし、その後C19位のクロロ化によりトリクロロ化体11とすることでクロロ化を完了する。11を種々酸化することで2および3の合成が達成できると考えた。

図1. (A) 含塩素ステロイド (B) Guiらによる2および3の全合成 (C) 本論文における2および3の合成戦略

 

“Two-Stage Syntheses of Clionastatins A and B”
Cui, H.; Shen, Y.; Chen, Y.; Wang, R.; Wei, H.; Fu, P.; Lei, X.; Wang, H.; Bi, R.; Zhang, Y.
J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 8938−8944. DOI: 10.1021/jacs.2c03872

論文著者の紹介

研究者:Yandong Zhang (张 延东)

研究者の経歴:

2004–2008 Ph. D., Peking University, China (Prof. Z. Yang)
2008–2010 Postdoc, Columbia University, USA (Prof. S. J. Danishefsky)
2011–2016 Associate Professor, Department of Chemistry, Xiamen University, China
2017– Professor, Department of Chemistry, Xiamen University, China
研究内容:コンフォメーションの変化を駆使した天然物合成

論文の概要

著者らは8を出発原料として、3工程でエポキシド9を合成した。9をEt4NClとoxone®を用いてジクロロ化することで高立体選択的に10を得た。本反応では、系中で生じるEt4NCl3がオレフィンのconvex面で反応しクロロニウム中間体IM1を与える。塩化物イオンがIM1の立体的に空いているC2位に求核攻撃することで望みの10が得られる[3]。本合成の次段階はC19位のクロロ化である。これに際し、10のエポキシドを開環して形成するaxialのC4–OHを足掛かりとすることでC19位クロロ化を達成した。すなわち、まず臭化水素酸で10を開環してブロモヒドリンとした。その後、生じたC4位ヒドロキシ基を活用し、四酢酸鉛/ヨウ素/光条件下C19位をC–H酸化することで12を得た。その後、亜鉛で還元してアルコール13へ誘導し、ジクロロエタン中、13にTBAIとPPh3を作用させトリクロロ化体11を合成した。これにより塩素化が完了した。

ここから、著者らは炭素骨格を酸化することで2および3の合成を目指した。11を光照射下NBSでジブロモ化し、続いて亜鉛で還元することでジエン15を得た。15を4工程でアリルアルコール16へと誘導した。次に、17を得ることを目的にLeiらが報告した青色光照射下福住触媒 (Acr+ -Mes BF4)とコバルト触媒を用いるオレフィンの酸化条件[4]16を付した。その結果、予期せぬことに17の脱離反応まで一挙に進行しエノン18が収率54%で得られた。得られた18のアリルアルコール部位のエポキシ化とDMP酸化を経てケトン19へと誘導した。LiClとAmberlyst 15を用いて18のエポキシドへのクロロ付加と脱水を経てa-クロロエノンとした後、二酸化セレンを用いてC8, C9位をオレフィンへと酸化することで3の合成を達成した。この際、酸性条件下でC14位のエピメリ化が進行し、熱力学的に安定なシス体が得られた。なお、著者らはエノン18から2工程で2の合成も達成した。

図2. Clionastatin B (3) の合成経路

 

参考文献

  1. Fattorusso, E.; Taglialatela-Scafati, O.; Petrucci, F.; Bavestrello, G.; Calcinai, B.; Cerrano, C.; Di Meglio, P.; Ianaro, A. Polychlorinated Androstanes from the Burrowing Sponge Cliona nigricans. Org.  Lett. 2004, 6, 1633−1635. DOI: 10.1021/ol049548r
  2. Ju, W.; Wang, X.; Tian, H.; Gui, J. Asymmetric Total Synthesis of Clionastatins A and B. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13016−13021. DOI: 10.1021/jacs.1c07511
  3. (a) Denmark, S. E.; Kuester, W. E.; Burk, M. T. Catalytic, Asymmetric Halofunctionalization of Alkenes–A Critical Perspective. Angew. Chem., Int. Ed.2012, 51, 10938−10953. DOI: 10.1002/anie.201204347 (b) Cresswell, A. J.; Eey, S. T. C.; Denmark, S. E. Catalytic, Stereoselective Dihalogenation of Alkenes: Challenges and Opportunities. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 15642−15682. DOI: 10.1002/anie.201507152
  4. Zhang, G.; Hu, X.; Chiang, C.-W.; Yi, H.; Pei, P.; Singh, A. K.; Lei, A. Anti-Markovnikov Oxidation of β-Alkyl Styrenes with H2O as the Terminal Oxidant. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12037−12040. DOI: 10.1021/jacs.6b07411
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. 摩訶不思議なルイス酸・トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン
  2. ドライアイスに御用心
  3. 日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン P…
  4. 唾液でHIV検査が可能に!? 1 attoモル以下の超高感度抗体…
  5. シンプルなα,β-不飽和カルベン種を生成するレニウム触媒系
  6. ドラマチック有機合成化学: 感動の瞬間100
  7. アメリカ化学留学 ”立志編 ー留学の種類ー̶…
  8. アルキン来ぬと目にはさやかに見えねども

注目情報

ピックアップ記事

  1. PL法 ? ものづくりの担い手として知っておきたい法律
  2. 北九州における化学企業の盛んな生産活動
  3. 取り扱いやすく保存可能なオキシム試薬(O-ベンゼンスルホニルアセトヒドロキサム酸エチル)
  4. 安達 千波矢 Chihaya Adachi
  5. シリル系保護基 Silyl Protective Group
  6. 「芳香族共役ポリマーに学ぶ」ーブリストル大学Faul研より
  7. 第97回―「イメージング・センシングに応用可能な炭素材料の開発」Julie MacPherson教授
  8. UCLAにおける死亡事故で指導教授が刑事告訴される
  9. サリドマイド、がん治療薬に
  10. ディールス・アルダー反応 Diels-Alder Reaction

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2022年8月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

注目情報

最新記事

粉末 X 線回折の基礎知識【実践·データ解釈編】

粉末 X 線回折 (powder x-ray diffraction; PXRD) は、固体粉末の試…

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…

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