Development of dearomative functionalization strategies for efficient assembly of quassinoid triterpenoids

开发有效组装苦木素三萜类化合物的脱芳香功能化策略

基本信息

批准号：
22KJ1772
负责人：
島川典
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1772/
关键词：
有機合成化学天然物化学

项目摘要

脱芳香族化戦略に基づくアミノグリコシド系抗生物質とその誘導体の網羅的全合成研究、およびピリジンの脱芳香族的官能基化反応の開発に取り組み、重要な成果を挙げた。第一に、脱芳香族戦略に基づくアミノグリコシド系天然物サナマイシンＢの全合成研究に着手した。アミノグリコシド系抗生物質は、シクロヘキサン環が酸素および窒素官能基で高度に官能基化されたアミノサイクリトールを母骨格とし、これが糖鎖で修飾された複雑な構造を有する。特に、母骨格上の極性官能基の修飾様式は膨大であるため、アミノサイクリトール母骨格の統一的な化学合成法は未確立である。本年度は、ベンゼンとアレノフィルを用いる光付加環化反応による脱芳香族化と、続く非共役二重結合の不斉ヒドロアミノ化反応を鍵とすることで、サナマイシンＢの母骨格を効率的に合成することに成功した。本反応は、ベンゼンを出発原料として多数のアミノサイクリトール母骨格の迅速化学合成を可能とする強力な方法論である。実際に、本戦略を応用して、天然物からの修飾では合成が極めて困難である母骨格の構造改変体の合成にも成功した。続いて、サナマイシンＢの糖鎖に相当する糖供与体の立体選択的合成および糖供与部位の構造最適化を行い、高収率かつ高立体選択的なグリコシル化条件を見出した。第二に、先の脱芳香族化戦略を拡張すべく、含窒素ヘテロ環であるピリジンの脱芳香族的官能基化反応の開発に取り組んだ。高度に官能基化されたピぺリジン環は、医薬品や天然有機化合物に多く含まれる重要な部分構造である。しかし、これらの自在かつ実用的な合成法は限定されている。本年度、アレノフィルを用いる光付加環化反応を応用し、2位に置換基を有するピリジンの脱芳香族化反応とそれに続く非共役二重結合の官能基化反応を見出した。これらは、複雑天然物や機能性分子の効率的合成における脱芳香族戦略の有用性を示す重要な成果である。

我们基于脱芳构化策略对氨基糖苷类抗生素及其衍生物进行了全面的全合成研究，开发了吡啶的脱芳构化功能化反应，取得了重要成果。首先，我们开始基于脱芳构化策略的氨基糖苷类天然产物沙那霉素B的全合成研究。氨基糖苷类抗生素具有复杂的结构，其母体骨架是氨基环醇，其中环己烷环被氧和氮官能团高度官能化，并被糖链修饰。特别是，由于母体骨架上的极性官能团可以通过多种方式进行修饰，因此尚未建立氨基环醇母体骨架的统一化学合成方法。今年，我们将重点通过使用苯和亲油剂的光环加成反应进行脱芳构化，然后进行非共轭双键的不对称氢胺化反应，有效地合成了沙那霉素B的母骨架，非常成功。该反应是一种强大的方法，可以使用苯作为起始材料快速化学合成许多氨基环醇母体骨架。事实上，通过应用这一策略，我们成功合成了母体骨架的结构修饰版本，这是通过修饰天然产物来合成极其困难的。接下来，我们立体选择性合成了沙那霉素B糖链对应的糖供体，并优化了糖供体位点的结构，找到了高产率和高度立体选择性的糖基化条件。其次，为了扩展之前的脱芳构化策略，我们致力于开发含氮杂环吡啶的脱芳构化官能化反应。高度功能化的哌啶环是药物和天然有机化合物中常见的重要子结构。然而，这些灵活实用的合成方法是有限的。今年，我们应用亲亲剂的光环加成反应，发现了2位具有取代基的吡啶的脱芳构化反应以及随后的非共轭双键的官能化反应。这些重要结果证明了脱芳构化策略在复杂天然产物和功能分子的有效合成中的有用性。