[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

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. iPhoneやiPadで化学!「デジタル化学辞典」
  2. 海底にレアアース資源!ランタノイドは太平洋の夢を見るか
  3. 高効率・高正確な人工核酸ポリメラーゼの開発
  4. 高い発光性を示すヘリセンの迅速的合成
  5. エキノコックスにかかわる化学物質について
  6. PCに眠る未採択申請書を活用して、外部資金を狙う新たな手法
  7. ショウリョウバッタが吐くアレについて
  8. いまさら聞けない、けど勉強したい 試薬の使い方  セミナー(全5…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. SlideShareで見る美麗な化学プレゼンテーション
  2. 第92回―「金属錯体を結合形成触媒へ応用する」Rory Waterman教授
  3. ゼロから学ぶ機械学習【化学徒の機械学習】
  4. 荒木飛呂彦のイラストがCell誌の表紙を飾る
  5. ポットエコノミー Pot Economy
  6. 準結晶的なナノパーティクルスーパーラティス
  7. 知的財産権の基礎知識
  8. アイディア創出のインセンティブ~KAKENデータベースの利用法
  9. 2017年始めに100年前を振り返ってみた
  10. ルイス酸添加で可視光レドックス触媒の機構をスイッチする

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

注目情報

最新記事

bassler ボニー・L.・バスラー Bonnie L. Bassler

ボニー・L.・バスラー (Bonnie Lynn Bassler , 1962年XX月XX日-)は、…

電子を閉じ込める箱: 全フッ素化キュバンの合成

第 423 回のスポットライトリサーチは、東京大学 工学系研究科 化学生命工学専…

プラズモンTLC:光の力でナノ粒子を自在に選別できる新原理クロマトグラフィー

第422回のスポットライトリサーチは、名古屋大学 大学院工学研究科 鳥本研究室の秋吉 一孝 (あきよ…

マテリアルズ・インフォマティクスの基礎知識とよくある誤解

開催日:2022/10/04 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

クオラムセンシング Quorum Sensing

クオラムセンシング (Quorum Sensing)とは、細菌が自己誘導因子 (autoinduce…

乙卯研究所 研究員募集 第二弾 2022年度

~乙卯研究所とは~乙卯研究所は、1915年の設立以来、広く薬学の研究を行うことを…

ピレスロイド系殺虫剤のはなし~追加トピック~

Tshozoです。先日TL上でちょっと気になる話を見ましたでございますのよhttps://t…

ライトケミカル工業2024卒採用情報

当社の技術部は、20代~30代の若手社員が重要な主要案件を担当しています。広範囲で高レベルな化学の生…

ライトケミカル工業株式会社ってどんな会社?

ライトケミカルは、化学メーカーが開発した化学製品の生産をお手伝いする会社です。受託生産からスケールア…

E.・ピーター・グリーンバーグ E. Peter Greenberg

E・ピーター・グリーンバーグ(Everett Peter Greenberg, 1948年11月7日…

Chem-Station Twitter

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