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助成番号 170969
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

立体特異的な光レドックス反応を活用した生物活性高次構造天然物の合成研究

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Stereospecific Photoredox Reaction: Synthetic Study on Bioactive Complex NaturalProducts

研究氏
代表名者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓） アンドウ名） ヨシオ

研究期間 Ｂ

２０１７年～ ２０１８年

漢字 ＣＢ

安藤吉勇

報告年度 ＹR

２０１８年

Yoshio

研究機関名

東京工業大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Ando

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

東京工業大学理学院･助教

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
キノン類は、自然界に広く分布する化合物群であり、光照射下で興味深い反応性を示すものも存在する。我々は、このキノン類の光化学的性質に着目して研究を展開しており、これまでにナフトキノンの立体特異的な光レドックス反応を開発している。本研究では、これを基盤として、これまでの手法では合成困難な天然物の全合成を目指すものである。
スピロキシン類は、海洋性の菌類から単離構造決定された化合物群であり、抗腫瘍、抗菌活性を示すことが報告されている。我々は、光レドックス反応を鍵として(-)-スピロキシン C の初の不斉全合成を達成している。今回、その類縁体であるスピロキシン A の全合成に取り組んだ。このとき、光レドックス反応の前駆体のキノンにもう一つキノンを組み込んだ構造を設計し、検討した。その結果、分子内レドックス反応が連続して進行し、望むオキサビシクロ構造を一挙に構築することに成功した。また設計した中間体は、暗所下における酸塩基反応によってオキサビシクロ構造のエナンチオマーへと変化することを見出した。ここから官能基変換を経ることによって、スピロキシン A の両エナンチオマーの初の不斉全合成を達成した。
次に、これまで主に１，４−キノン類で行われていた光レドックス反応を１，２−キノン類へ応用することを試みた。その結果、１，４−キノン類に比べて安定性にやや難があるものの、１，２−キノン類においても同様に光レドックス反応が進行することを見出した。さらに、これまでは水素引き抜きが起こりやすいベンジル位のみでの反応であったが、これを酸素が隣接した位置の水素での反応へ展開した。その結果、同様に光レドックス反応が進行することを見出した。しかも、この過程も同様に立体特異的に進行することを確認し、テロメラーゼ阻害活性を持つ天然物ルブロマイシン類の不斉合成への地歩を気づくことができた。今後、全合成に向けて研究を継続する。

キーワード ＦＡ

光化学

不斉合成

キノン類

（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -天然物合成

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ

Intramolecular Photoredox Reactions of 1,2-Naphthoquinone Derivatives

著者名 ＧＡ

Yoshio Ando, Fumihiro Wakita, Ken

雑誌

発行年 ＧＥ

22663～2666

論文標題ＧＢ

Model Reactions for the Enantioselective Synthesis of g-Rubromycin: StereospecificIntramolecular Photoredox Cyclization of an ortho-Quinone Ether to a Spiroacetal

著者名 ＧＡ

Fumihiro Wakita, Yoshio Ando, Ken

01

雑誌名 ＧＣ

Organic Letters

発行年 ＧＥ

28

巻号 ＧＤ

28

Ohmori, Keisuke Suzuki

ページ ＧＦ3928～3932

論文標題ＧＢ

Stereochemical Dichotomy in Domino Reactions: Divergent Total Synthesis of Both
Enantiomers of Spiroxin A

雑誌

Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

ページ ＧＦ

雑誌

雑誌名 ＧＣ

Ohmori, Keisuke Suzuki

著者名 ＧＡ

Yoshio Ando, Daisuke Tanaka, Ryota

雑誌名 ＧＣ01

8

巻号 ＧＤ

20

Manuscript in preparation

Sasaki, Ken Ohmori, Keisuke Suzuki

ページ ＧＦ～発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

発行年 ＨＤ総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ
著者名 ＨＡ

図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ
Quinones are widely distributed in nature as pigments in various living organisms. Reversible redox
processes of quinone-hydroquinone couples play a key role in metabolisms. Recently, we came across aninteresting phot-induced oxy-cyclization, that is, an intramolecular redox reaction of quinone tohydroquinone. In this “photoredox reaction”, the quinone is reduced, while the proximal C-H bond isoxidized.Moreover, the stereogenic information at the C-H bond was retained into the newly formed C-Obond with retentive manner. Based on this intriguing photoreaction, the substrate scope and application
to the total syntheses of complex natural products were investigated.
Spiroxins share a unique naphthoquinone dimer structure, differing in the oxygenation and halogenaltion
levels. For constructing such a challenging structure, we recently reported a viable access via
photoredox reaction of naphthoquinone. Utility of this reaction has been demonstrated by the firstenantioselective total synthesis of (-)-spiroxin C. Next, we focused onto the representative congener,
spiroxin A by using a bisquinone as key intermediate. Irradiation of the bisquinone underwent domino
redox reaction to give an oxabicyclic structure. Furthermore, at this stage, the oxabicyclic formation
proceeded even under the dark with acid/base conditions. Surprisingly, this dark reaction gave theenantiomer of the product, which came from the photoreaction. After conventional transformation, thefirst total synthesis of both enantiomers of spiroxin A has been accomplished.
Next, we became interested in whether or not this photoredox reaction is applicable to the corresponding
orthoquinones. As a result, photoredox reaction of orthoquinones occurred successfully, despite some
substrates and/or products were labile under the standard conditions.In addition, this reaction wasapplicable to the chromane-type substrate, whose C-H bond participating in the photoreaction is notat the benzylic position but at the next to the oxygen. Furthermore, the reaction proceeded with stereo
retentive manner, which enabled enantioselective synthesis of spiroacetal having the only
stereogenicity at the spiroacetal center. This result opened an access to the enantioselective total
synthesis of rubromycins.

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