シグマトロピー転位を基盤とした窒素密集型化合物の迅速合成法の開発

基于σ重排的氮拥挤化合物快速合成方法的发展

• 批准号: 19J12788
• 负责人: 奥山 優也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12788/
• 关键词: バイオマス; オーバーマン転位; 窒素官能基; サキシトキシン; 全合成; 全窒素糖; 糖; グアニジン

ほとんどの低分子医薬品に窒素原子が含まれている事実から明らかなように、窒素官能基は生物活性の発現において重要な役割を果たしている。特に、1つの分子中に複数の窒素官能基が存在する化合物（窒素密集型化合物：例 サキシトキシン）は、強力な生物活性を示すことが知られており、化学合成による実践的供給が望まれている分子群である。しかし、一般的に窒素官能基の導入は、水酸基に比べて難しく、単独の窒素官能基の導入でも困難を伴う。複数の窒素官能基の導入が不可欠な窒素密集型化合物では、工程数の増加や急激な収率の低下は避けられない。以上を背景に、本研究では、『窒素官能基の複数同時導入法』の開発とその応用を目的とした。窒素官能基の複数同時導入法の開発にあたり、バイオマスを出発原料としたポリオールの連続的オーバーマン転位を計画した。糖や酒石酸、リンゴ酸などのバイオマスは、安価で大量に入手可能であり、分子内に多数の水酸基を有しており、バイオマスの持つ炭素骨格やキラリティーを生成物に導入できる。また、オーバーマン転位は[3,3]-シグマトロピー転位を通して、炭素-酸素結合を炭素-窒素結合へと変換できる反応である。本年度は、この2つの特徴を組み合わせた『窒素官能基の複数同時導入法』を用いて、β-サキシトキシノール、dc-β-サキシトキシノール、新規サキシトキシン誘導体であるiso-dc-β-サキシトキシノールの網羅的合成を達成した。また、同様の方法論により、糖の水酸基がすべて窒素で置換された全窒素糖の世界初の合成に成功した。さらに、得られた全窒素糖を基盤とした誘導体合成および機能評価を達成した。

从大多数小分子药物含有氮原子的事实可以明显看出，氮官能团在生物活性的表达中起着重要作用。特别是，已知在一个分子中存在多个氮官能团的化合物（例如，富含氮的化合物：萨克萨二氧醇）表现出很强的生物学活性，并且是一组分子，希望通过化学合成以实用的方式提供。但是，通常，引入氮官能团比羟基更加困难，甚至引入单个氮官能团也很困难。在富含氮的化合物中，在其中引入多个氮官能团是必不可少的，步骤数量增加，而产量突然降低是不可避免的。在上述背景下，本研究旨在开发和应用“同时引入多个氮官能团的方法”。在开发一种同时引入多个氮官能团的方法时，我们计划使用生物质作为起始材料进行多元醇的连续重排。生物量，例如糖，tart酸，苹果酸和其他生物量很便宜，并且大量可用，并且在分子内有大量羟基，从而可以将生物量的碳骨架和手性引入产品中。 Overman重排也是一种反应，可以通过[3,3] - 含量重排将碳氧键转化为碳氮键。今年，我们使用“同时引入多个氮函数组”的“同时引入”结合了这两种特征。此外，类似的方法在世界上首次合成总氮糖中也成功了，其中所有糖的所有羟基被氮代替。此外，还实现了由此产生的总氮基衍生物合成和功能评估。

项目成果

研究室ホームページ

实验室主页

Unified Total Synthesis of Saxitoxins

石房蛤毒素的统一全合成

• 发表时间: 2020
• 作者: Ohno Shohei;Avena Ramon Francisco;Aoyama Hiroshi;Fujioka Hiromichi;Arisawa Mitsuhiro;大野 祥平;Shohei Ohno;奥山 優也・岡本 凌輔・向井 彰利・木下 恭子・佐藤 隆章・千田 憲孝
• 通讯作者: 奥山 優也・岡本 凌輔・向井 彰利・木下 恭子・佐藤 隆章・千田 憲孝

連続的Overman転位を用いたサキシトキシン類の合成

使用连续 Overman 重排合成石房蛤毒素

• 发表时间: 2019
• 作者: 奥山優也;岡本凌輔;向井彰利;佐藤隆章;千田憲孝
• 通讯作者: 千田憲孝

Synthesis of Saxitoxin and Its Derivatives

• DOI: 10.1021/acs.orglett.0c03281
• 发表时间: 2020-11-06
• 期刊: ORGANIC LETTERS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Okuyama，Yuya;Okamoto，Ryosuke;Chida，Noritaka
• 通讯作者: Chida，Noritaka

Seven‐Step Synthesis of All‐Nitrogenated Sugar Derivatives Using Sequential Overman Rearrangements

使用顺序 Overman 重排七步合成全氮化糖衍生物

• DOI: 10.1002/anie.202015141
• 发表时间: 2021
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Okuyama Yuya;Kidena Mayu;Kato Erina;Kawano Sayaka;Ishii Koki;Maie Kenta;Miura Kazuki;Simizu Siro;Sato Takaaki;Chida Noritaka
• 通讯作者: Chida Noritaka