보고서 정보
주관연구기관 |
서강대학교 Sogang University |
연구책임자 |
이덕형
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2016-12 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700011355 |
과제고유번호 |
1711029976 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-12
|
키워드 |
수도라레논.천연물 전합성.거울상 선택적 합성.천연물 구조 분석.1.4-첨가 반응.Simmons-smith 반응.알돌 반응.이중결합 상호교환 반응.NO 생성 억제.Psuedularenone.Total Synthesis.Enantioselective synthesis.Structure analysis.1.4-Conjugate addition.Simmons-smith reaction.Aldol reaction.Olefin metathesis.Inhibition of NO production.
|
DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700011355 |
초록
▼
□ 연구의 목적 및 내용
본 연구의 궁극적인 최종 목적는 다양하고 효율적인 방법을 이용하여 수도라레논(1)을 거울상 선택적으로 합성하는 것이다. 이를 통해서 천연물 전합성에 대한 본 실험실의 수준을 한 단계 업그레이드하고, 화학생물학 및 신약개발에 필요한 화합물들을 합성하고,구조적으로 더 복잡한 천연물을 합성함으로써 우리나라의 전합성 연구 분야에 기여하는 것이 연구자가 추구하는 중장기적인 연구목적이다.
□ 연구결과
수도라레논(1)의 전합성 연구는 라세미체 중간체 A와 B를 나누어 합성하기로 하였다.
□ 연구의 목적 및 내용
본 연구의 궁극적인 최종 목적는 다양하고 효율적인 방법을 이용하여 수도라레논(1)을 거울상 선택적으로 합성하는 것이다. 이를 통해서 천연물 전합성에 대한 본 실험실의 수준을 한 단계 업그레이드하고, 화학생물학 및 신약개발에 필요한 화합물들을 합성하고,구조적으로 더 복잡한 천연물을 합성함으로써 우리나라의 전합성 연구 분야에 기여하는 것이 연구자가 추구하는 중장기적인 연구목적이다.
□ 연구결과
수도라레논(1)의 전합성 연구는 라세미체 중간체 A와 B를 나누어 합성하기로 하였다.
라세미체 A의 합성은 α,β-불포화 케톤 2를 출발물질로 사용하였다. 2에서 에폭사이드 형성 및 산촉매 자리옮김 반응, 알릴화 반응 및 클라이젠 자리옮김 반응, OH 제거반응,MeLi 첨가 반응 및 산화반응을 통하여 핵심 중간체 6을 합성하였다. 6에서 중간체 A의 기본골격을 구축하기 위하여 다양한 1,4-첨가반응 조건을 시도하였으나 생성물을 얻지 못하였고, 6에서 환원반응 및 클라이젠 자리옮김 반응을 통한 골격의 구축도 좋은 결과를 얻지 못하였다.
이러한 결과에 직면한 후, 본 실험실에서는 새로운 역합성 계획을 제시하고 진행하였다. 아세틸퓨란 43에 환원반응, MgSO4 촉매를 사용한 자리옮김 반응을 유도하여 α,β-불포화 케톤 46을 얻었다. 46에서 A의 골격을 구축하기 위하여 다양한 시도를 하였고, 결과적으로 46의 1,4-첨거반응 및 알킬화 반응을 통해서 원하는 입체구조를 갖는 중간체 70을 합성하였다. 위에서와 유사하게 70의 케톤 작용기를 변형하기 위해 다양한 실험을 진행하였다. 최종적으로 Pd 촉매를 이용한 엔올 트리플레이트 짝지음 반응, 탈보호 반응경로를 사용하여 79를 합성하였다. 79의 하이드록시 작용기를 이용한 Simmons-smith 반응에서는 반응 조건과 출발물질의 구조에 따라서 반응의 결과가 상이함을 확인하였다.
지금은 사이클로프로판 구조의 도입에 관한 추가적인 연구, 사이클로프로판이 도입된 86의 구조의 구조 분석 및 고리 열림 반응 등의 연구를 진행하고 있다.
라세미체 B의 합성은 퍼퓨랄 26을 출발물질로 사용하였다. 26에 리포마스키 반응, 자리옮김 & 이성질화 반응 등을 사용하여 중간체 29를 합성하였고, 케톤의 환원 반응, 가수분해 및 고리화 반응, 마그네슘 엔올레이트에 의한 위치 선택적인 알돌반응을 통해서 중간체 34를 얻었다. 중간체 34의 입체화학은 분광학적인 방법을 통해서 결정하였다. 중간체 34의 다양한 반응성을 검색한 후, 34의 락톤 고리의 와인렙 아미드 전환, LAH 환원 및 HWE 반응, DIBAL 환원반응, 그리고 1차 알코올의 보호화 과정을 거쳐서 중간체 56을 합성하였다. 계속해서 56의 선택적인 TBS 제거반응, MnO2 산화반응을 진행함으로써 라세미체 중간체 B를 16 단계를 통하여 합성하였다. 거울상 선택적인 합성의 관점에서는 30에서 (R)-CBS 시약을 사용하여 31* 및 epi-31*을 얻었다. 31*은 라세미체 31의 특정거울상 이성질체의 하나이므로 이것을 궁극적으로 광학이성질체 B의 합성을 한 것과 동일한 결과이며, epi-31*의 경우에도 동일한 경로를 따라서 광학이성질체 B로 전환이 가능할 것으로 기대할 수 있다.
□ 연구결과의 활용계획
본 연구 과제에서는 거울상 중간체 B의 합성을 실질적으로 완결하였다. 라세미체 A의 합성은 1차 및 2차년도 연구결과가 미진해서 새롭게 역합성을 시작한 관계로 아직은 미완의 상태에 있다. 그렇지만 연구기간을 고려하면 중간체 A의 기본적인 고리형 골격 형성에 상당한 진전이 있어서 1년 후에는 거울상 선택적인 A의 합성을 마무리하고, 또 1년후에는 전합성을 완성할 것으로 기대한다.
( 출처 : 요약문 4p )
Abstract
▼
□ Purpose&contents
The ultimate goal of this study is to synthesize the pseudolarenone(1) via diverse and efficient enantioselective routes. These efforts would help to upgrade the ability of the group’s synthetic potential, to synthesize more compounds required for chemical biology and drug deve
□ Purpose&contents
The ultimate goal of this study is to synthesize the pseudolarenone(1) via diverse and efficient enantioselective routes. These efforts would help to upgrade the ability of the group’s synthetic potential, to synthesize more compounds required for chemical biology and drug development, and to prepare more complex natural products.
□ Result
The total synthesis of pseudolarenone(1) were divided into racemic synthesis of A and B.
Synthesis of racemic A was started with α,β-unsaturated ketone 2. Key intermediates 6 were synthesized from 2 through epoxide formation and acid catalyst rearrangement, allylation reaction followed by Claisen rearrangement, dehydration,, MeLi addition, and oxidation. Various 1,4-conjugate addition reactions of 6 to construct the basic skeleton of intermediate A failed in call cases. Other attempts via the reduction and the Claisen rearrangement did not give a good results, either.
Faced with these results, we designed a new synthetic plan. The α,ß-unsaturated ketone 46 was obtained from acetylfuran 43 by reduction and MgSO4-catalyzed rearrangement. The ketone 46 was converted to 70 by 1,4-conjugate addition and alkylation reaction to to construct the key skeleton of A. After 79 was prepared by Pd-catalyzed coupling of enol triflate as a key step, Simmons-smith cyclopropanation reaction were carried out under several conditions. Now, further studies on regioselective cyclopropanation and selective cleavage of C-C bond in cyclopropane ring are under study.
Synthesis of racemic B started from furfural 26. Intermediate 29 was synthesized from 26 via Reformatsky reaction, rearrangement and isomerization, etc.
Subsequently, reduction of ketone, hydrolysis and cyclization, and regioselective aldol reaction with magnesium enolate afforded the intermediate 34, the stereochemistry of which was determined by spectroscopic methods. 34 was converted to the intermediate 56 via Weinreb amide, LAH reduction, HWE reaction, DIBAL reduction, and protection of the primary alcohol. 56 was then transformed to the racemate B by selective TBS deprotection and MnO2 oxidation (total 16 steps). In term of enantioselective synthesis of B, 31* and epi-31* were obtained by (R)-CBS reduction of 30. Because 31* is one form of racemate 31, its conversion into the optically active B was practically completed. epi-31* seems to be converted to the same optically active B.
□ Expected Contribution
The enantioselective synthesis of fragment B was substantially completed. The synthesis of racemate A seems to be still in the middle stage due to unsuccessful results in the first and second year of research. And there is considerable progress in the construction of backbone of A during third year. We hope that synthesis of fragment A and pseudolarenone(1) will be completed in one and two additional years, respectively.
( 출처 : SUMMARY 5p )
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 42 5. 연구결과의 활용계획 ... 44 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 45 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 45 8. 참고문헌 ... 46 9. 연구성과 ... 47 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 49 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 49 12. 기타사항 ... 50별첨1 ... 51별첨2 ... 54끝페이지 ... 56
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.