ペリ環状反応に基づくユニークな中員環骨格構築法：高次構造天然物合成への展開

基于周环反应构建中元环骨架的独特方法：高阶天然产物合成的发展

• 批准号: 21H01923
• 负责人: 谷野 圭持
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01923/
• 关键词: ペリ環状反応; 転位反応; 中員環; 全合成; 高次構造天然物; 電子環状反応; ７員環; 環化反応

自然界には、様々な大きさの炭素環が互いに縮合した複雑な分子構造を持つ天然有機化合物が数多く存在する。それら天然物の化学合成は医薬品の開発にも繋がり、学術面のみならず社会的な要請にも応える重要な研究課題である。本研究の目的は、独自に開発した有機合成反応を駆使し、従来の方法では困難な中員環炭素骨格構築法を開発することにある。さらに、天然物合成への応用を通して、その有用性を実証する。２年目の取組みとして、種々の電子求引基を導入したトリエン基質を合成し、塩基を作用させて生じるヘプタトリエニルアニオンの8π系電子環状反応を系統的に検討した。その結果、前年度に報告したリン酸エステル基に加え、エステル基やシアノ基が電子求引基として有用であり、対応する7員環ジエンを高収率で与えることを見出した。これらの環化反応では、生じる7員環アニオンにヨウ化メチルなどの求電子剤を加えることで、電子求引基のα位にワンポットで置換基が導入可能であることを明らかとした。これらの結果を受けて、7員環と５員環からなるヒドロアズレン骨格を有する天然物6,11-epoxyisodaucaneの全合成研究に着手した。8π系電子環状反応により7員環骨格を構築後、エポキシド側鎖との結合形成により５員環を構築し、さらなる官能基変換を経て11工程と極めて効率的な全合成を達成した。この全合成研究を通して、発見者によって提唱されていた6,11-epoxyisodaucaneの立体配置に誤りがあることを見出し、別の立体異性体を合成することで、これが真の天然物と一致することを証明する学術的成果を挙げることができた。

Natural organic compounds exist in large numbers due to condensation of carbon rings and complex molecular structures. The chemical synthesis of natural substances, the development of pharmaceutical products, academic aspects, social requirements, important research topics The purpose of this study is to develop organic synthesis methods independently, and to develop new methods for the construction of carbon skeleton structures. In this paper, the application of synthetic natural substances is discussed and their usefulness is demonstrated. In the past two years, we have studied the structure of 8π-system electron ring reaction system. The results of the previous year were as follows: 7-membered ring is formed and the substitution group is introduced. The total synthesis of natural 6,11-epoxyisodoxane was studied. 8π-system electron ring structure, 7-membered ring structure, 5-membered ring structure, functional group structure, 11-membered ring structure, and efficient synthesis are achieved. The total synthesis research is based on the discovery of the stereo configuration of 6,11-epoxy-dodecane, the discovery of the stereoisomer, and the proof of the true natural substance.

项目成果

Model Synthetic Study of Tutin, a Picrotoxane-Type Sesquiterpene: Stereoselective Construction of a <i>cis</i>-Fused 5,6-Ring Skeleton

Tutin（一种吡咯烷型倍半萜烯）的模型合成研究：<i>cis</i>-稠合 5,6 环骨架的立体选择性构建

• DOI: 10.1248/cpb.c22-00083
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical and Pharmaceutical Bulletin
• 影响因子: 1.7
• 作者: Ikeuchi Kazutada;Haraguchi Shota;Yamada Hidetoshi;Tanino Keiji
• 通讯作者: Tanino Keiji

Synthetic Studies toward Tubiferal A: Asymmetric Synthesis of a Model ABC-Ring Compound

Tubiferal A 的合成研究：ABC 环模型化合物的不对称合成

• DOI: 10.1055/a-1697-7477
• 发表时间: 2021
• 期刊: Synlett
• 影响因子: 2
• 作者: Tanino Keiji;Yukutake Yuki;Hiramatsu Takahiro;Itoh Ryusei;Ikeuchi Kazutada;Suzuki Takahiro
• 通讯作者: Suzuki Takahiro

ノルボルネン骨格含有三環性化合物の骨格転位によるトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン誘導体の合成

含降冰片烯骨架的三环化合物骨架重排合成三环[4.2.1.03,7]壬烷衍生物

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉谷明浩;捧 智成;加藤蘭丸;池内和忠;谷野圭持
• 通讯作者: 谷野圭持

分子内に３つのプロペラン構造を含む新規5環性カゴ状炭素骨格の合成

分子中含有三个丙烷结构的新型五环笼状碳骨架的合成

• 发表时间: 2022
• 作者: 海岸秀次;今井隆史;鈴木孝洋;谷野圭持
• 通讯作者: 谷野圭持

Synthesis of a Bicyclo[2.2.1]heptane Skeleton with Two Oxy-Functionalized Bridgehead Carbons via the Diels?Alder Reaction

通过 Diels?Alder 反应合成具有两个氧官能化桥头碳的双环[2.2.1]庚烷骨架

• DOI: 10.1021/acs.orglett.1c03451
• 发表时间: 2021
• 期刊: Organic Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Ikeuchi Kazutada;Sasage Tomonari;Yamada Gen;Suzuki Takahiro;Tanino Keiji
• 通讯作者: Tanino Keiji