[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

印象に残った天然物合成 2

[スポンサーリンク]

 

7月になり、どんどん蒸し暑くなってきましたが、いかがお過ごしでしょうか?

大学院生時代に先生方によく言われたのは、

<晴れの日の場合>

「今日は『実験日和』だ。バリバリ実験しなさい」

<雨の日の場合>

「雨でどうせ遊びに行けないんだから、バリバリ実験しなさい」

……蒸し暑いですが、とりあえず皆様元気よくやっていきましょう。

今回はWoodwardらによるErythromycinの全合成 1-3)を紹介します。

Erythromycinは、10個の不斉点を持つ14員環ラクトンと2つのデオキシ糖から構成されているマクロライドです。 合成する上で不斉点の構築は大きな見せ場の1つになるでしょう。

Woodwardらの合成ルートは下図に示すように、マクロラクトン化と2回のグリコシル化を最後に行う計画です。ラクトン化の前駆体は類似構造の繰り返し(図の水色枠部)であるため、化合物2を合成すればよいと考えられ、その等価体として環状ジチオアセタール3を調製することとしました。環状ジチオアセタール3は、ラネーニッケルを用いて脱硫すれば化合物2へ変換することができます。鎖状の分子を環状化合物として取り扱うことによって立体化学を制御しやすくする、というのがWoodwardのやり方なのです。

fs1.1
実際、エノン4の1,2-還元、およびオレフィン部位のジオール化を(基質コントロールで)立体選択的に行うことができ、化合物3を合成することに成功しています。Erythromycinの構造と改めて見比べてみると、この化合物3の設計は実に巧妙です。本全合成において、この設計が一番の見どころと言っても過言ではないかもしれません。

fs1.2

続いて、環化前駆体8の合成です。まず、得られた環状ジチオアセタール3をケトン5およびアルデヒド6へと変換します。ケトン5はMOM基をTFAで除去したのちに、アルコールを酸化することによって、アルデヒド6はラネーニッケルで脱硫とベンジル基の除去を行ったのち、脱水、オゾン分解を行うことによって合成しました。ケトン5はアルドール反応によってアルデヒド6と連結し、脱硫などの官能基変換によりセコ酸8へと導かれます。

fs1.3.1
さて、ここからマクロラクトン化の挑戦です。天然物からの減成も駆使して、17種類もの環化前駆体を用意し、検討を行っています。詳細は割愛しますが、下に示す3つの化合物のみが望むラクトンを生成する結果となっています。そのうち、基質AおよびBに関しては20%にも満たない苦しい収率です。しかしながら、どうやらジオールを環状の保護基で抑えることでラクトン化しやすいという知見を得て、基質Cに辿り着きました(収率70%!!)。
fs1.4.1

さらにいくつかの検討を重ね、環状カーバメート構造を有する環化前駆体9を用いてマクロラクトン化を行い、ラクトン10を収率70%で合成しています。

2015-11-16_14-10-34

 

最後に2回のグリコシル化です。溶解性の問題などがあり、環状カーバメートは先に除去しなければならなかったようです。そのため、はじめにペンタオール11を用いたグリコシル化を行うことになりました。なんとなく3位のアルコールの反応性が一番高そうですが……まずは5位から反応するようです。なかなか読み切るのが難しいところです。論文 3)で考察されていますので参考にしてみてください。2回目のグリコシル化は3位から進行し、化合物13を合成することに成功しています。

fs1.6

 

以下、保護基の除去とアミノ基の酸化によってerythromycinの不斉全合成を達成しています。最後のペンタオールのグリコシル化については、また別の記事で書いてみたいと思っています。

さて、少し話が変わりますが、「エリスロマイシン」の「エリスロ」って一体何なのでしょうか?

まず思いつくのは、ジアステレオマーを区別する際の「エリスロ」「スレオ」です。「エリトロ」「トレオ」とも言いますね。

語源は単糖の「エリトロース」「トレオース」だそうですが……

確かにエリスロマイシンはエリトロースの部分構造を有しています。でも、エリスロマイシンに特有の構造というわけでもなさそうですよね。

エリスロ」は「」の意味を持っているそうで、例えば、赤血球=erythrocyteで、他にも接頭辞「erythro」が付く英単語はいくつもあります。

ですが……あまりエリスロマイシンとは関係がない気がします。

語源というのはなかなか難しいですね。

ちなみに「マクロライド」の名付け親はWoodwardだそうですね。

Woodwardはまさに本天然物エリスロマイシンの合成研究中に亡くなられたとのことで、論文にも

“Deceased July 8, 1979.”

と記載されています。34年前のちょうど今頃ということになりますね。

本論文は、亡くなった恩師の他、様々な方々への感謝が比較的丁寧に述べられています。

文章も大変読みやすく、検討結果や考察も詳細に書かれていますのでぜひぜひ参考にして頂ければと思います。

 

参考文献

  1.  Woodward, R. B.;  Logusch, E.; Nambiar, K. P.; Sakan, K.; Ward, D. E.; Au-Yeung, B.-W.; Balaram, P.; Browne, L. J.; Card, P. J.; Chen, C. H.; Chenevert, R. B.; Fliri, A.; Frobel, K.; Gais, H.-J.; Garratt, D. G.; Hayakawa, K.; Heggie, W.; Hesson, D. P.; Hoppe, D.; Hoppe, I.; Hyatt, J. A.; Ikeda, D.; Jacobi, P. A.; Kim, K. S.; Kobuke, Y.; Kojima, K.; Krowicki, K.; Lee, V. J.; Leutert, T.; Malchenko, S.; Martens, J.; Matthews, R. S.; Ong, B. S.; Press, J. B.; Rajan Babu, T. V.; Rousseau, G.; Sauter, H. M.; Suzuki, M.; Tatsuta, K.; Tolbert, L. M.; Truesdale, E. A.; Uchida, I.; Ueda, Y.; Uyehara, T.; Vasella, A. T.; Vladuchick, W. C.; Wade, P. A.; Williams, R. M.; Wong, H. N.-C. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3210. DOI: 10.1021/ja00401a049
  2. Woodward, R. B.;  Logusch, E.; Nambiar, K. P.; Sakan, K.; Ward, D. E.; Au-Yeung, B.-W.; Balaram, P.; Browne, L. J.; Card, P. J.; Chen, C. H.; Chenevert, R. B.; Fliri, A.; Frobel, K.; Gais, H.-J.; Garratt, D. G.; Hayakawa, K.; Heggie, W.; Hesson, D. P.; Hoppe, D.; Hoppe, I.; Hyatt, J. A.; Ikeda, D.; Jacobi, P. A.; Kim, K. S.; Kobuke, Y.; Kojima, K.; Krowicki, K.; Lee, V. J.; Leutert, T.; Malchenko, S.; Martens, J.; Matthews, R. S.; Ong, B. S.; Press, J. B.; Rajan Babu, T. V.; Rousseau, G.; Sauter, H. M.; Suzuki, M.; Tatsuta, K.; Tolbert, L. M.; Truesdale, E. A.; Uchida, I.; Ueda, Y.; Uyehara, T.; Vasella, A. T.; Vladuchick, W. C.; Wade, P. A.; Williams, R. M.; Wong, H. N.-C. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3213. DOI: 10.1021/ja00401a050
  3. Woodward, R. B.;  Logusch, E.; Nambiar, K. P.; Sakan, K.; Ward, D. E.; Au-Yeung, B.-W.; Balaram, P.; Browne, L. J.; Card, P. J.; Chen, C. H.; Chenevert, R. B.; Fliri, A.; Frobel, K.; Gais, H.-J.; Garratt, D. G.; Hayakawa, K.; Heggie, W.; Hesson, D. P.; Hoppe, D.; Hoppe, I.; Hyatt, J. A.; Ikeda, D.; Jacobi, P. A.; Kim, K. S.; Kobuke, Y.; Kojima, K.; Krowicki, K.; Lee, V. J.; Leutert, T.; Malchenko, S.; Martens, J.; Matthews, R. S.; Ong, B. S.; Press, J. B.; Rajan Babu, T. V.; Rousseau, G.; Sauter, H. M.; Suzuki, M.; Tatsuta, K.; Tolbert, L. M.; Truesdale, E. A.; Uchida, I.; Ueda, Y.; Uyehara, T.; Vasella, A. T.; Vladuchick, W. C.; Wade, P. A.; Williams, R. M.; Wong, H. N.-C. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3215. DOI: 10.1021/ja00401a051

 

関連書籍

[amazonjs asin=”4759812776″ locale=”JP” title=”天然物の全合成―2000‐2008(日本)”]

 

Avatar photo

らぱ

投稿者の記事一覧

現在、博士課程にて有機合成化学を学んでいます。 特に、生体分子を模倣した超分子化合物に興味があります。よろしくお願いします。

関連記事

  1. 100年前のノーベル化学賞ーリヒャルト・ヴィルシュテッター
  2. 化学者のためのWordマクロ -Supporting Infor…
  3. 触媒でヒドロチオ化反応の位置選択性を制御する
  4. アジドインドリンを利用した深海細菌産生インドールアルカロイド骨格…
  5. 再生医療ーChemical Times特集より
  6. システインから無機硫黄を取り出す酵素反応の瞬間を捉える
  7. 多核テルビウムクラスターにおけるエネルギー移動機構の解明
  8. 薬学会一般シンポジウム『異分野融合で切り込む!膜タンパク質の世界…

注目情報

ピックアップ記事

  1. ラジカル重合の弱点を克服!精密重合とポリマーの高機能化を叶えるRAFT重合
  2. 檜山クロスカップリング Hiyama Cross Coupling
  3. ヨウ化サマリウム(II) Samarium(II) Iodide SmI2
  4. 化学者がMidjourneyで遊んでみた
  5. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり⑧:ネオジム磁石の巻
  6. 有機合成化学協会誌2023年7月号:ジボロン酸無水物触媒・E-E (E = Si, Ge, Sn)結合・擬複合糖質・官能基複合型有機分子触媒・植物概日時計制御分子
  7. 近年の量子ドットディスプレイ業界の動向
  8. 有機合成化学協会の公式ページがリニューアル!!
  9. 臭素系難燃剤など8種を禁止 有害化学物質の規制条約
  10. 1-ヒドロキシタキシニンの不斉全合成

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2013年7月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

注目情報

最新記事

理研の研究者が考える未来のバイオ技術とは?

bergです。昨今、環境問題や資源問題の関心の高まりから人工酵素や微生物を利用した化学合成やバイオテ…

水を含み湿度に応答するラメラ構造ポリマー材料の開発

第651回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院工学研究科(大内研究室)の堀池優貴 さんにお願い…

第57回有機金属若手の会 夏の学校

案内:今年度も、有機金属若手の会夏の学校を2泊3日の合宿形式で開催します。有機金…

高用量ビタミンB12がALSに治療効果を発揮する。しかし流通問題も。

2024年11月20日、エーザイ株式会社は、筋萎縮性側索硬化症用剤「ロゼバラミン…

第23回次世代を担う有機化学シンポジウム

「若手研究者が口頭発表する機会や自由闊達にディスカッションする場を増やし、若手の研究活動をエンカレッ…

ペロブスカイト太陽電池開発におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用

持続可能な社会の実現に向けて、太陽電池は太陽光発電における中心的な要素として注目…

有機合成化学協会誌2025年3月号:チェーンウォーキング・カルコゲン結合・有機電解反応・ロタキサン・配位重合

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2025年3月号がオンラインで公開されています!…

CIPイノベーション共創プログラム「未来の医療を支えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第105春季年会(2025)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「未来の医療…

OIST Science Challenge 2025 に参加しました

2025年3月15日から22日にかけて沖縄科学技術大学院大学 (OIST) にて開催された Scie…

ペーパークラフトで MOFをつくる

第650回のスポットライトリサーチには、化学コミュニケーション賞2024を受賞された、岡山理科大学 …

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー