新規触媒的不斉Diels-Alder型反応の開発および複雑縮環天然物の全合成

新型催化不对称Diels-Alder型反应的开发和复杂环稠合天然产物的全合成

• 批准号: 08J10868
• 负责人: 清水 洋平
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10868/
• 关键词: 糖; ピルビン酸; 触媒的不斉Diels-Alder反応; 触媒的不斉全合成; Claisen転位; 分子内アルドール反応; Pummerer転位; 天然物; Diels-Alder反応; hyperforin; 全合成; vinylogous-Pummerer転位

天然に豊富に存在するグルコースやマンノースといった糖を求電子剤としピルビン酸誘導体を求核剤とした反応の開発を行った。求電子剤となる糖は酸性プロトンを有するヒドロキシル基が多数存在するため通常は保護を行う必要があるが、このような保護基の脱着なしに求核剤が糖を攻撃できる反応を開発できれば、糖を求電子剤とした系に限らず多くの天然物をより効率的に合成できる。それは複雑な縮環系に多くの官能基を有する化合物にも応用できると期待される。目的とする反応を達成するために、まずピルビン酸誘導体を求核剤として選択した。本基質は比較的高い酸性度を有していることから容易に求核的性質を有するエノール型をとると考えられ、さらに糖への付加が進行して得られる化合物はシアル酸であるため、生成物のさらなる修飾により様々な生物活性を有する化合物へと変換できると期待される。糖を求電子剤として様々な金属源を検討したが、その水溶性の高さゆえに取り扱い、分析が困難であったため、初期検討としてラクトールをモデル基質として再び触媒系を検討した。ラクトールはフリーのヒドロキシル基を有しており、また反応点となるアルデヒドがヘミアセタールとして保護された形も糖と類似しているため良いモデル基質となると考えた。ラクトールを用いた検討の結果Fe(III)を用いることで望みとする反応が良好に進行することが明らかとなった。中でもFe(CF_3CO_2)_3が最も良い結果を与えた。マンノースを求電子剤として用いた場合には反応は進行しなかったため、さらなる触媒系の検討を行っている。

我们开发了一种反应，使用天然存在的糖（例如葡萄糖和甘露糖）作为亲电子试剂，并使用丙酮酸衍生物作为亲核试剂。作为亲电子试剂的糖通常需要受到保护，因为它们具有许多带有酸性质子的羟基，但如果我们能够开发一种反应，允许亲核试剂攻击糖而不去除此类保护基团，许多天然产物，包括那些使用糖的天然产物作为亲电子试剂，可以更有效地合成。预计它将适用于复杂稠环体系中具有多个官能团的化合物。为了实现所需的反应，首先选择丙酮酸衍生物作为亲核试剂。由于该底物具有较高的酸性，因此认为它很容易呈具有亲核性质的烯醇形式，并且进一步与糖加成得到的化合物是唾液酸，预计产物的进一步修饰将使其能够转化。转化为具有多种生物活性的化合物。使用糖作为亲电子试剂研究了各种金属源，但它们的高水溶性使得处理和分析变得困难，因此作为初步研究，我们使用乳醇作为模型底物再次研究了催化系统。乳醇具有游离羟基，作为反应位点的醛被保护为半缩醛的形式与糖相似，因此我们认为它是一个很好的模型底物。使用乳醇进行的研究结果表明，使用 Fe(III) 可以顺利地进行所需的反应。其中，Fe(CF_3CO_2)_3 的结果最好。由于当使用甘露糖作为亲电子试剂时反应没有进行，因此我们目前正在研究进一步的催化剂系统。

项目成果

The first catalytic asymmetric total synthesis of ent-hyperforin

• DOI: 10.1016/j.tet.2010.05.086
• 发表时间: 2010-08
• 期刊: Tetrahedron
• 影响因子: 2.1
• 作者: Yohei Shimizu;Shi‐Liang Shi;H. Usuda;M. Kanai;M. Shibasaki

Hyperforin の触媒的不斉全合成研究

金丝桃素的催化不对称全合成研究

• 发表时间: 2009
• 作者: Daichi Yanagisawa;Yuki Tanaka;Rui Jiang;Akiyasu Tomoeda;Kazumichi Ohtsuka;Yushi Suma;Katsuhiro Nishinari;清水洋平
• 通讯作者: 清水洋平

Catalytic Asymmetric Total Synthesis of ent-Hyperforin

• DOI: 10.1002/anie.200906678
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Shimizu, Yohei;Shi, Shi-Liang;Shibasaki, Masakatsu
• 通讯作者: Shibasaki, Masakatsu

Hyperforin の不斉全合成研究

金丝桃素不对称全合成研究

• 发表时间: 2009
• 作者: Daichi Yanagisawa;Akiyasu Tomoeda;Rui Jiang;Katsuhiro Nishinari;清水洋平;清水洋平
• 通讯作者: 清水洋平

Asymmetric Reductive Mannich Reaction to Ketoimines Catalyzed by a Cu(I) Complex

Cu(I)配合物催化酮亚胺不对称还原曼尼希反应

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of The American Chemical Society 130
• 作者: Du;Y.;Wen;X. L.;Shimizu Y.;Oisaki;K.;Kanai;M.;Shibasaki;M.
• 通讯作者: M.