Development of Electrochemical Synthon and Utilize for the Construction of Alkaloid Core Structure

电化学合成剂的研制及其用于生物碱核心结构的构建

• 批准号: 20J11925
• 负责人: 岡本 一央
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11925/
• 关键词: 有機合成化学; 電解反応; レドックス; ヌクレオシド; ラジカルカチオン; クロスカップリング; アルカロイド; ケチルラジカル; レドックス反応; 電解合成; カチオン; 核酸; イミノ糖

電解反応場の論理的設計に基づいて、ピロロフェナンスリドンアルカロイドの全合成を達成した。コア骨格の構築に際しては、陽極発生ラジカルカチオン種の分子内クロスカップリングとインドリンのベンジル位酸化によるインドールへの変換を鍵段階としている。一般的に、芳香族ラジカルカチオン種の求電子性の維持に寄与する弱ドナー性反応場としてニトロメタン-過塩素酸リチウム溶媒系、およびHFIP溶媒系が知られているが、ピロロフェナンスリドン合成においてはいずれの溶媒系も低い収率を示した。そこで、両者を混合すれば弱ドナー性反応場としての機能を増大させられると考え、ニトロメタン-HFIP系を用いたところ収率が大幅に向上し、効率的な芳香族クロスカップリング反応を開発することに成功した。また、これとは逆にアセトニトリルをベースとした配位性溶媒系を用いて電解酸化を行った場合には、塩基共存下においてインドリンの酸化が起こり、相応するインドール誘導体を与えた。当該反応は、通常DDQなどの酸化剤を化学量論量必要とするものであり、反応場の論理的設計によりレドックス反応を制御することが可能となった。さらに、電解条件においてプロリノール誘導体から発生するイミニウムカチオン種の反応性を、反応点の電子密度およびアノマー位アセテート構造の共役酸pKaに基づき定量的に制御するカチオン制御理論を確立し、種々のイミノ糖C-グリコシド類の合成に成功した。さらに、配位性溶媒中でアミドの電解還元により生じるケチルラジカルをヒドロシランによって水素化することで、温和なアミド還元反応を開発することに成功した。本反応を応用し、抗腫瘍活性を有するジヒドロエボジアミンの合成を達成した。以上の結果は、電解反応場の論理的設計に基づいて多様な分子変換が可能であることを示した一例であり、学術的に興味深い成果である。

Electrolytic anti 応 field の logical design に base づ い て, ピ ロ ロ フ ェ ナ ン ス リ ド ン ア ル カ ロ イ ド の fully synthetic を reached し た. コ ア bone の build に interstate し て は, anode 発 ラ ジ カ ル カ チ オ ン kind の intramolecular ク ロ ス カ ッ プ リ ン グ と イ ン ド リ ン の ベ ン ジ ル a acidification に よ る イ ン ド ー ル へ の - key Duan Jie changing を と し て い る. The general に, aromatic ラ ジ カ ル カ チ オ ン kind of electronic の o の maintain に send and す る weak ド ナ ー sex game against 応 と し て ニ ト ロ メ タ ン - a salt, acid リ チ ウ ム solvent, お よ び HFIP solvent が know ら れ て い る が, ピ ロ ロ フ ェ ナ ン ス リ ド ン synthetic に お い て は い ず れ の solvent is low も い を 収 rate shown し た. そ こ で, struck を mixed す れ ば weak ド ナ ー sex game against 応 と し て の function を raised large さ せ ら れ る と え test, ニ ト ロ メ タ ン - HFIP を with い た と こ ろ 収 rate が に し up sharply, the working rate of な aromatic ク ロ ス カ ッ プ リ ン グ anti 応 を open 発 す る こ と に successful し た. ま た, こ れ と は inverse に ア セ ト ニ ト リ ル を ベ ー ス と し た ligand sex solvent system を with い を line っ て electrolytic acidification た occasions に は, salt base under the coexistence に お い て イ ン ド リ ン の acidification が up こ り, phase 応 す る イ ン ド ー ル inductor を and え た. When the reverse 応 は, usually DDQ な ど の acidification tonic を chemical measure theory of necessary と す る も の で あ り 応 field の logical design and anti に よ り レ ド ッ ク ス anti 応 を suppression す る こ と が may と な っ た. さ ら に, electrolytic conditions に お い て プ ロ リ ノ ー ル inductor か ら 発 raw す る イ ミ ニ ウ ム カ チ オ ン kind の against 応 を, against 応 point の electron density お よ び ア ノ マ ー a ア セ テ ー ト tectonic の acid total service pKa に base づ き quantitative に suppression す る カ チ オ ン を suppression theory establish し, kind 々 の イ ミ ノ sugar C - グ リ コ シ ド class の synthetic に し success Youdaoplaceholder0. さ ら に, coordination in the solvent で ア ミ ド の electrolytic also yuan に よ り raw じ る ケ チ ル ラ ジ カ ル を ヒ ド ロ シ ラ ン に よ っ て water element change す る こ と で, moderate な ア ミ ド also yuan against 応 を open 発 す る こ と に successful し た. This reaction 応を応 is achieved by the を and anti-abscess activity を through the synthesis of するジヒドロエボジア, を and を. は の results above, the electrolytic anti 応 field の logical design に base づ い て many others な molecular variations in が may で あ る こ と を shown し た case で あ り, academic interests deep い に results で あ る.

项目成果

Electrochemical Total Synthesis of Pratosine By Controlling for the Anodically Initiated One-/Two-Electron Transfer Process

控制阳极引发一/二电子转移过程电化学全合成普拉托辛

• 发表时间: 2020
• 作者: Kazuhiro Okamoto;Kazuhiro Chiba
• 通讯作者: Kazuhiro Chiba

分子内ラジカルカチオンクロスカップリング反応によるピロロフェナンスリドンアルカロイド類の合成

分子内自由基阳离子交叉偶联反应合成吡咯并菲啶酮生物碱

• 发表时间: 2021
• 作者: 髙橋亮平;川端洋輔;菅原 佳城;笠井康子，中須賀真一;M. Yatsushiro and S. Hayami;岡本 一央・北野 克和・岡田 洋平・千葉 一裕
• 通讯作者: 岡本 一央・北野 克和・岡田 洋平・千葉 一裕

Electrochemical Total Synthesis of Pyrrolophenanthridone Alkaloids: Controlling for the Anodically Initiated Electron Transfer Process

吡咯并菲啶酮生物碱的电化学全合成：控制阳极引发的电子转移过程

• DOI: 10.1021/acs.orglett.0c01082
• 发表时间: 2020
• 期刊: Org. Lett.
• 影响因子: 5.2
• 作者: Kazuhiro Okamoto;Kazuhiro Chiba
• 通讯作者: Kazuhiro Chiba

電極誘起分子内電子移動過程の制御による縮環インドールアルカロイド類の合成

控制电极诱导分子内电子转移过程合成稠合吲哚生物碱

• 发表时间: 2020
• 作者: 岡本一央;千葉一裕
• 通讯作者: 千葉一裕

Direct Anodic <i>N</i> ‐α Hydroxylation: Accessing Versatile Intermediates for Azanucleoside Derivatives

直接阳极 <i>N</i> -α 羟基化：获取氮杂核苷衍生物的多功能中间体

• DOI: 10.1002/ajoc.202100756
• 发表时间: 2022
• 期刊: Asian Journal of Organic Chemistry
• 影响因子: 2.7
• 作者: Kurose Yuma;Okamoto Kazuhiro;Okada Yohei;Kitano Yoshikazu;Chiba Kazuhiro
• 通讯作者: Chiba Kazuhiro