全合成

デジタル大辞泉

ぜん‐ごうせい〔‐ガフセイ〕【全合成】

読み方：ぜんごうせい

複雑な分子構造をもつ天然由来の化学物質などを、最小単位の原料から人工的に合成すること。

ウィキペディア

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/07/30 21:02 UTC 版)

有機化学における全合成（ぜんごうせい、英: total synthesis）は、原則として、より単純な部品から、通常は生物学的過程の助けを受けずに行われる、複雑な有機分子の完全な化学合成である。実際上は、これらの単純な部品はまとまった量で市販されており、ほとんどの場合は石油化学前駆体である。時には、大量の天然物（糖など）が出発物質として使用される。標的分子は天然物（生体分子）、医学的に重要な活性成分、あるいは化学あるいは生物学において理論的に興味深い有機化合物などである。合成のための新たな経路は研究の過程で開発され、この経路は目的物質を開発するための初の経路となる。

ウィキペディア小見出し辞書

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/12/01 15:49 UTC 版)

「イライアス・コーリー」の記事における「全合成」の解説

コーリーの研究グループは数多くの天然物全合成を完成させている。1950年から、コーリーの研究グループで合成した化合物は少くとも265種類に上る。1969年のプロスタグランジン類の全合成はまさに芸術的であるといわれる。また、全合成で必要なシントンという概念も考えだしている。 その他に有名なものを以下に示す。 ロンギホレン (longifolene) ギンコライドA, B (ginkgolide A, B) ラクタシスチン (lactacystin) ミロエストロール (miroestrol) エクテナサイジン743 (ecteinascidin 743) サリノスポラミド A (Salinosporamide A) 2006年には抗インフルエンザ薬のオセルタミビル（タミフル）の短工程での全合成を発表し、「世界のための研究であるから」として特許を取得しなかった。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/06/10 03:08 UTC 版)

「ケンドマイシン」の記事における「全合成」の解説

その強力な生物学的活性のため、ケンドマイシンは全合成の標的として関心を集めている。ケンドマイシンの最初の全合成は2004年にLeeとYuanによって達成された。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/01 05:21 UTC 版)

「ストリキニーネ」の記事における「全合成」の解説

ストリキニーネの構造決定に貢献したロバート・ロビンソンは、「この分子量としては、知られる限りにおいて最も複雑な有機化合物(for its molecular size it is the most complex organic substance known)」 と評した。 少ない分子量でありながら複雑な構造を持つことから、ストリキニーネの全合成は現在に至るまで化学者たちの関心を集めており、1954年のウッドワード以降様々な方法による合成法が報告されている⇒ストリキニーネ全合成（英語版）。 ウッドワードの合成法は28段階で収率はわずか0.00006％だったが、Rawal（1994年）らの収率10%、Vanderwalの6段階（2011年）まで改良されている。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/07/16 21:32 UTC 版)

「ドデカヘドラン」の記事における「全合成」の解説

30年余りにわたって、いくつかの研究グループが活発にドデカヘドランの全合成を追求した。1978年に発表されたレビュー論文にはその時点で存在したいくつかの戦略について述べられている。最初の試みは1964年にウッドワードにより、ドデカヘドランに単純に二量体化できると考えられていたトリキナセン合成から始まった。初めてドデカヘドランを合成したのはパケットのグループだが、プリンツバッハ（英語版）のグループによりパゴダンを経由するより汎用的な合成経路（後述）が発見された。イートンやシュレーヤー（英語版）らなどの他のグループも競合していたが、頂点を極めたのはパケットとプリンツバッハのチームであった。 パケット（英語版）のグループは1981年に1,16-ジメチルドデカヘドランの合成に成功し、翌1982年にシクロペンタジエン2分子（10炭素原子）、 アセチレンジカルボン酸ジメチル（4炭素原子）、アリルトリメチルシラン2分子（6炭素原子）を出発物質とする29段階の有機合成により無置換のドデカヘドランを合成した。 合成の第一歩として、シクロペンタジエン2分子1をナトリウム（シクロペンタジエニル錯体を形成する）とヨウ素存在下でカップリングさせ、ジヒドロフルバレン（英語版）2を得る。次にタンデム（英語版）ディールス・アルダー反応によりアセチレンジカルボン酸ジメチル3ペンタジエン・アセチレン・ペンタジエンの順に反応させ、対称な付加体4を得る。この反応時には等量のペンタジエン・ペンタジエン・アセチレンの順に反応した非対称な化合物 (4b) も生じるのでこれを除去する。 ドデカヘドラン合成その1 ドデカヘドラン合成その2 次にヨードラクトン化反応（英語版）により、ヨード基を一時的に導入するとともに二酸ジメチル4をジラクトン5に転換する。その次に、ラクトン環のエステル結合をメタノールにより切断し、ハロヒドリン（英語版）6を得る。アルコール部をジョーンズ酸化によりケトン化し7が得られ、ヨード基を銅亜鉛偶により還元し8を得る。 ドデカヘドラン合成その3 ドデカヘドラン合成その4 最後の6つの炭素を、アリルトリメチルシラン9とn-ブチルリチウムから生じるカルバニオン10をケトン基に求核付加反応させることにより導入する。次に、ビニルシラン（英語版）11を酢酸中の過酢酸とラジカル置換[要リンク修正]させてジラクトン12を得て、五酸化二リンにより分子内フリーデル・クラフツ反応でジケトン13にする。この分子は必要な20の炭素原子を全て持っており、残り5つの炭素-炭素結合の生成に有利な対称性を持っている。 化合物13の二重結合をパラジウム炭素による水素化により還元し14を得、ケト基を水素化ホウ素ナトリウムによりアルコール化して15を得る。このとき生じたヒドロキシ基を、ジラクトン化16したのち、塩化トシルを用いて求核置換反応により塩素に置換して17を得る。最初のC-C結合生成反応はバーチ還元の一種（リチウム、アンモニア）で、生成物は即座にクロロメチルフェニルエーテル（英語版）に捕獲される。化合物17の残りの塩素原子は単純に還元される。このように一時的に置換基を追加することで後のステップでエノール化が起こることを防ぐ。新たに形成されたケト基は、光化学的ノリッシュ反応によるさらなるC-C結合生成反応を受け19となり、生じたヒドロキシ基はTsOHによって脱離しアルケン20を得る。 ドデカヘドラン合成その5 ドデカヘドラン合成その6 二重結合をヒドラジンと水素化ジイソブチルアルミニウムにより還元し21、クロロクロム酸ピリジニウムで酸化してアルデヒド22を得る。2度目のノリッシュ反応によりもう1つのC-C結合を形成し、アルコール23を得たのち、フェノキシ末端を次のような段階を踏んで取り除く。まず、バーチ還元によりジオール24を得たのち、クロロクロム酸ピリジニウムを用いた酸化によりケトアルデヒド25を得る。さらに逆クライゼン縮合によりケトン26を得る。3回目のノリッシュ反応によりアルコール27が得られ、2回目の脱水反応により28、さらに還元して29を得る。この時点で、官能基以外の合成は終了である。残りのC-C結合は、250 °C圧縮水素雰囲気およびパラジウム炭素触媒下脱水素反応で生成し、ドデカヘドラン30を得る。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/10/04 03:29 UTC 版)

「有機合成化学」の記事における「全合成」の解説

詳細は「全合成」を参照 複雑な天然由来の化学物質などを目標とし、有機化学の手法のみを組み合わせて合成することを全合成という。有機合成化学において一大テーマであり、ロバート・バーンズ・ウッドワードをはじめ著名な有機化学者によって多くの化合物の全合成研究が行われ、その過程で様々な新規化学反応が発見・開発されるとともに社会に医薬品等を人工的に供給する手段を提供してきた。 全合成研究を進める意義としては、分光学的に決定された化合物の構造が実際に正しいか確認すること、天然からは微量しか得られない化合物を人工的に多量に供給すること、全合成の過程で新規化学反応を発見すること、などがあげられる。現在では、極めて複雑な化合物でも複数の反応を組み合わせることで合成が可能となっている。 一方、きわめて複雑な化合物を目標とする場合、反応工程が数十段階に達し、全体の収率が極めて低いケースも珍しくない。このような全合成研究には莫大な研究費と時間が費やされるものの、他の研究グループによって追試されたり、工業的な合成法として採用されたりする可能性が極めて低いため、研究者の自己満足であるという批判もしばしば行われている。今日では、全合成はただ達成するだけでは評価されず、途中の工程の数や収率、アイデアが重要視され、優れた全合成は「美しい」「エレガント」という形容がされる。 以下に、著名な全合成研究の幾つかを示す。 1933年 ビタミンC — タデウス・ライヒスタイン 1944年 キニーネ — ウッドワード、ウィリアム・デーリング (William von Eggers Doering) 1951年 コレステロール — ウッドワード 1955年 オキシトシン — ヴィンセント・デュ・ヴィニョー (Vincent du Vigneaud) 1957年 ペニシリンV — ジョン・シーハン (John C. Sheehan) 1960年 クロロフィル — ウッドワード 1968年 プロスタグランジン類 — イライアス・コーリー 1972年 ビタミンB12 — ウッドワード 1994年 テトロドトキシン — 岸義人 ビタミンC キニーネ コレステロール オキシトシン ペニシリンV クロロフィル プロスタグランジン ビタミンB12 テトロドトキシン

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/09/27 22:35 UTC 版)

「プレウロムチリン」の記事における「全合成」の解説

プレウロムチリンの全合成はこれまで複数報告されている。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/02 07:58 UTC 版)

「ヒドラスチン」の記事における「全合成」の解説

ヒドラスチンの全合成は、1931年にロバート・ロビンソン卿らによって初めて報告された。その後、鍵となるラクトンアミド中間体（図の構造4）の合成が最も困難であったが、1981年にJ.R.ファルクらが単純な出発物質から4段階でヒドラスチンを全合成する事に成功し、大きなブレイクスルーとなった。ファルクの合成では、パッセリーニ反応（英語版）を利用してラクトンアミド中間体4を構築することが重要なステップであった。 比較的単純な1,3-ベンゾジオキソールの誘導体1から出発し、リチウムメチルイソシアニドを用いたアルキル化反応により、イソシアニド中間体2を得る。中間体2をオピアン酸3と反応させると，分子内パッセリーニ反応が起こり，鍵となるラクトンアミド中間体4が得られる。続いて、POCl3を用いて脱水条件下で閉環反応を行い、次にPtO2を触媒として水素化反応を行うことで、テトラヒドロイソキノリン環が形成される。最後に、ホルムアルデヒドとの還元的アミノ化反応によりN-メチル基を設置して、ヒドラスチンが合成される。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/21 22:41 UTC 版)

「トラベクテジン」の記事における「全合成」の解説

トラベクテジンの生合成には2つのチロシン残基の二量体化による分子の五環性コア構造の形成が関与していると考えられていたので、イライアス・コーリーによるトラベクテジンの全合成はこの生合成経路に基づいた合成戦略によって達成されている。この合成は、マンニッヒ反応、ピクテ・スペングラー反応、クルチウス転位、不斉ロジウム-ジホスフィン触媒によるエナンチオ選択的水素化反応などを用いている。別の合成段階では、五環性骨格の構築のためにウギ反応を利用している。このような複雑な分子の合成でのワンポット多成分反応において、この反応を使用することは前例がない。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/21 22:48 UTC 版)

「ガランタミン」の記事における「全合成」の解説

詳細は「w:Galanthamine total synthesis」を参照 植物体からの抽出か、特許の取られた全合成プロセスによって生産される。他にも様々な合成法があるが、工業的には用いられていない。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/22 03:00 UTC 版)

「リネアチン」の記事における「全合成」の解説

絶対構造の決定後、その天然の生理活性と独特な構造から、すぐに合成についての興味が持たれた。収率0.5から2%のいくつかの全合成の方法が提案された。最近では、ジアステレオ異性シクロブテンの光化学[2 + 2]環化付加反応と配位制御されたオキシ水銀化による新しいアプローチの全合成が提案された。この方法では、14段階で、99.5%以上と非常に純粋な(+)-リネアチンが生成され、ホモキラルな2(5H)-フラノンからの収率は、14%にもなる（図1参照）。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/06/23 09:44 UTC 版)

「カビクラリン」の記事における「全合成」の解説

2005年と2011年に、ひずみのないリカルディンCとともに全合成された。2013年には、他のいくつかの合成法やラセミ合成法が報告された。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/04/29 23:29 UTC 版)

「ロンギホレン」の記事における「全合成」の解説

コーリーの全合成の一般論文には逆合成解析についての所見が詳しく記載されている。そのため逆合成解析についての解説でしばしば取り上げられる。 コーリーの全合成の概略は以下の通りである。出発原料はウィーラント・ミーシャーケトンであり、これの飽和カルボニル基を選択的にアセタール保護した後、不飽和カルボニル基をウィッティヒ反応でエチリデン化、環外二重結合を四酸化オスミウムでジヒドロキシ化し、二級ヒドロキシ基を選択的にトシル化し、ピナコール転位により7員環への環拡大を行なう。ここでアセタールの脱保護を行なうと、同時に二重結合が共役系に異性化する。この二環性ケトンで分子内マイケル付加を行なうと、ロンギホレンの3つの環ができあがる。7員環上のカルボニル基のα位をメチル化した後、7員環上のカルボニル基を選択的にジチオアセタールとし、もう片方のカルボニル基を一旦アルコールへと還元した後、ナトリウムで脱硫する。還元したアルコールをクロム酸酸化でケトンに戻し、メチルリチウムでメチル化し、脱水するとロンギホレンが得られる。また、ジチオアセタール化をL-(2S,3S)-2,3-ブタンジチオールで行ない、クロマトグラフィーでジアステレオマー分離することで、(+)-ロンギホレンの全合成も行なっている。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/05/11 18:53 UTC 版)

「アブシンチン」の記事における「全合成」の解説

(+)-アブシンチンの全合成は2004年にZhangらによって達成された。この合成は、市販のサントニン (Santonin) を出発原料として、計10段階、総収率18.6%だった。この合成の基盤は、原料の6員環の7員環への環拡大によるグアイアノリドモノマー (2) 骨格の構築であり、続くディールス・アルダーカップリング (3) および最終段階の立体配置の改変によって (+)-アブシンチン (4) が得られた。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/10/13 23:00 UTC 版)

「チオストレプトン」の記事における「全合成」の解説

チオストレプトンの全合成は2005年にNicolaouらによって発表された。研究チームはまず、Dehydropiperidine core（2）、Thiazoline macrocycle（3）、Bis-dehydroalanine tail（4）、Quinaldic acid macrocycle（5）を別々に合成し、その後それらを下図のように順々につなげていくことでチオストレプトンの合成を成功させた。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/13 02:46 UTC 版)

「テトロドトキシン」の記事における「全合成」の解説

1972年に岸義人（名古屋大学、当時）が、D,L-テトロドトキシン（ラセミ体）の全合成に成功した。2003年には磯部稔・西川俊夫（名古屋大学）らと J. Du Bois（スタンフォード大学）が別々に初の不斉全合成を達成している。磯部らの全合成はディールス・アルダー反応を鍵反応としており、Du BoisらはC-H結合活性化を用いている。神奈川大学（東京工業大学）の佐藤憲一 (化学者)は独自に開発した分枝鎖構築法を用いて3つの異なるルートで全合成に成功している。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/10/18 01:32 UTC 版)

「スタウロスポリン」の記事における「全合成」の解説

スタウロスポリンの全合成は、1995年にサミュエル・ダニシェフスキーのグループによって達成された。その他スタウロスポリンをはじめ、類縁体の全合成が報告されている。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/05/01 04:47 UTC 版)

「バンコマイシン」の記事における「全合成」の解説

キリアコス・コスタ・ニコラウらを含む複数のグループによって、全合成が達成されている。

全合成

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/05/05 21:08 UTC 版)

「レシニフェラトキシン」の記事における「全合成」の解説

(+)-レシニフェラトキシンの全合成は1997年にスタンフォード大学のウェンダーらのグループによって達成された。2007年現在で、これがダフナン類に分類される分子の唯一の全合成の報告例である。