アベナオールの全合成
Total synthesis of avenaol
2017年9月22日 Nature Communications 8 : 674 doi: 10.1038/s41467-017-00792-1
アベナオールは、アレロパシー植物である黒エンバクから単離されたストリゴラクトンであり、発芽刺激作用を有する。これまでのストリゴラクトン類とは異なり、骨格を形成する炭素数が1つ多いC20型であるとともに、ビシクロ[4.1.0]ヘプタノン骨格からなる。さらに、本骨格はシクロプロパン環上の主鎖3つが同一面方向に位置する特異な構造（全シス置換シクロプロパン）となっている。今回我々は、アルキリデンシクロプロパンを鍵中間体とする全シス置換シクロプロパンの合成法を基盤とし、汎用性の高い合成経路によってアベナオールの全合成に初めて成功したので、報告する。本全合成では、Rh触媒によるアレンの分子内シクロプロパン化とIr触媒による二重結合の立体選択的異性化により特異なAB環部骨格を構築している。また、シクロプロピル基の反応性を利用したテトラヒドロピラン環の形成と位置選択的酸化により、2つのヒドロキシメチル基を区別してC環部を合成している。本合成経路ではシクロプロパンの開環やかご状構造の形成といった望まない副反応を巧みに回避している。さらに本研究により、特異な全シス置換シクロプロパンを含むアベナオールの構造を合成化学的に実証できた。
Corresponding Authors
Avenaol, isolated from the allelopathic plant black oat, was the first C20 germination stimulant related to strigolactones. Structurally, it consisted of a bicyclo[4.1.0]heptanone skeleton containing a cyclopropane ring bearing three main chains projecting in the same direction (i.e. all-cis-substituted cyclopropane). Herein, we report the total synthesis of avenaol using a robust strategy involving the formation of an all-cis-substituted cyclopropane via an alkylidenecyclopropane. The key factors in the success of this total synthesis include the Rh-catalysed intramolecular cyclopropanation of an allene, an Ir-catalysed stereoselective double-bond isomerisation, and the differentiation of two hydroxymethyl groups via the regioselective formation and oxidation of a tetrahydropyran based on the reactivity of a cyclopropyl group. This strategy effectively avoids the undesired ring opening of the cyclopropane ring and the formation of a caged structure. Furthermore, this study confirms the proposed structure of avenaol, including its unique all-cis-substituted cyclopropane moiety.
