巨大複雑天然物から展開する科学-新全合成戦略開発・生体機能の解析と制御

从大型复杂天然产物发展而来的科学 - 开发新的全合成策略、生物功能的分析和控制

基本信息

批准号：
20679001
负责人：
井上将行
金额：
$ 57.57万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (S)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、分子量500を超える巨大複雑天然物の全合成の超効率化のための、独創的戦略・方法と高度一般化を目指している。平成22年度は、複雑な基質に利用できる新たな直接官能基化反応の開発に成功した。また、複雑天然物であるリアノジン、クロトホルボロンとウアバインの新たな合成戦略を確立した。前年度に光を利用した分子内反応による炭素環アシル化反応を基盤とし、分子間反応による炭素環修飾法の開発に取り組んだ。その結果、ペンタフルオロフェニルイソシアネートが直接カルバモイル化に有効に機能することを見出した。特に、2環性化合物の立体的に混んだ位置に、直接的に酸化度が高い炭素ユニットが導入できる点で、有機合成的に大きな価値を持つ。さらに、ベンジル位C-H結合の直接的ニトロオキシ化を実現する新しい複合試薬を開発した。得られたニトロオキシ基は、ヒドロキシ基・アセチルアミノ基・アジド基・シアノ基などへと1工程で容易に変換でき、合成的に極めて有用である。リアノジン・クロトボルボロン・ウアバインは、重要な生物活性を有する巨大複雑天然物である。これらの全合成が極めて困難な分子に対してラジカル反応を鍵とした3つの新戦略を活用し、多酸素官能基化された中間体の合成を達成した。まず、2官能基同時変換と反応性の高い橋頭位ラジカルを用いる合成戦略により、11連続不斉中心を持ち15位ヒドロキシ基とピロールカルボン酸以外のすべての構造を有する15-ヒドロキシリアノドールを構築することに成功した。次に、Horner-Wadsworth-Emmons反応による連結と分子内橋頭位ラジカル付加反応による7員環構築とを組み合わせて、クロトボルボロン全合成のための重要中間体を得た。さらに、ブロモアセタールを用いた連結反応と続くラジカルによる炭素-炭素結合形成を鍵反応とした、ウアバインの収束的合成法を開発した。

申请人旨在创建原始策略和方法，并高度概括巨大的复杂天然产物的总合成，分子量超过500。在2010年，我们成功地开发了一种新的直接功能化反应，可用于复杂的底物。我们还为复杂的天然产品，ryanodine，crotoforborone和ouabain建立了新的合成策略。前一年，基于分子内碳环胶酰基化反应，我们致力于开发一种使用分子间反应来修饰碳环环的方法。结果，发现五氟苯基异氰酸酯的功能有效地用于直接甲酰胺化。特别是，它在有机合成方面具有很大的价值，因为具有高氧化的碳单元可以直接引入双环化合物的空间拥挤位置。此外，已经开发了一种新的复合试剂，该试剂能够直接硝基化C-H键。所得的氮组可以轻松地转换为羟基，乙酰基氨基氨基基团，氮杂组，氰基组等，使其在一步之内，使其在合成上非常有用。 Ryanodine，Crotovorborone，Ouabain是一种具有重要生物学活性的巨型复杂天然产品。已经利用了三种新的策略，这些策略是这些分子极为难以完全合成的根部反应的关键，这些策略已被用来实现多氧官能化中间体的合成。首先，通过同时使用两个函数组的合成策略和高度反应性的桥头自由基，我们成功构建了15-羟基二醇，该二醇连续11个连续的不对称中心以及除15位二孔羟基和吡咯羧酸以外的所有结构。接下来，将霍纳 - 沃兹沃思 - 孔蒙斯反应和7元环的构造结合通过分子内桥头根治性添加反应结合在一起，以获得一个关键的中间体，以完全合成crotovorborone。此外，开发了Ouabaine的收敛合成，其中使用溴乙酰胺的连接反应，然后用自由基形成碳碳键作为关键反应。