研究者データベース

谷野 圭持(タニノ ケイジ)
理学研究院 化学部門 有機・生命化学分野
教授

基本情報

所属

  • 理学研究院 化学部門 有機・生命化学分野

職名

  • 教授

学位

  • 博士(理学)(東京工業大学)
  • 理学修士(東京工業大学)

ホームページURL

J-Global ID

研究キーワード

  • 合成化学   全合成   反応開発   有機合成   

研究分野

  • ナノテク・材料 / 有機合成化学
  • ライフサイエンス / 生物有機化学
  • ナノテク・材料 / 構造有機化学、物理有機化学

職歴

  • 2006年04月 - 現在 北海道大学大学院理学研究院 教授
  • 1999年08月 - 2006年03月 北海道大学大学院理学研究科 助教授
  • 1998年11月 - 1999年07月 北海道大学大学院理学研究科 助手
  • 1989年06月 - 1998年10月 東京工業大学理学部 助手

学歴

  • 1987年04月 - 1989年05月   東京工業大学   大学院理工学研究科   化学専攻博士後期課程
  • 1985年04月 - 1987年03月   東京工業大学   大学院理工学研究科   化学専攻修士課程
  • 1982年04月 - 1985年03月   東京工業大学   理学部   化学科
  • 1981年04月 - 1982年03月   東京工業大学   第1類

研究活動情報

論文

  • Motofumi Suzuki, Atsumi Urabe, Sayaka Sasaki, Ryo Tsugawa, Satoshi Nishio, Haruka Mukaiyama, Yoshiko Murata, Hiroshi Masuda, May Sann Aung, Akane Mera, Masaki Takeuchi, Keijo Fukushima, Michika Kanaki, Kaori Kobayashi, Yuichi Chiba, Binod Babu Shrestha, Hiromi Nakanishi, Takehiro Watanabe, Atsushi Nakayama, Hiromichi Fujino, Takanori Kobayashi, Keiji Tanino, Naoko K. Nishizawa, Kosuke Namba
    Nature Communications 12 1 2021年12月 [査読有り][通常論文]
     
    AbstractIron (Fe) is an essential nutrient, but is poorly bioavailable because of its low solubility in alkaline soils; this leads to reduced agricultural productivity. To overcome this problem, we first showed that the soil application of synthetic 2′-deoxymugineic acid, a natural phytosiderophore from the Poaceae, can recover Fe deficiency in rice grown in calcareous soil. However, the high cost and poor stability of synthetic 2′-deoxymugineic acid preclude its agricultural use. In this work, we develop a more stable and less expensive analog, proline-2′-deoxymugineic acid, and demonstrate its practical synthesis and transport of its Fe-chelated form across the plasma membrane by Fe(III)•2’-deoxymugineic acid transporters. Possibility of its use as an iron fertilizer on alkaline soils is supported by promotion of rice growth in a calcareous soil by soil application of metal free proline-2’-deoxymugineic acid.
  • Ranmaru Kato, Hiroki Saito, Shoko Uda, Daisuke Domon, Kazutada Ikeuchi, Takahiro Suzuki, Keiji Tanino
    Organic Letters 23 22 8878 - 8882 2021年11月19日 [査読有り][通常論文]
  • Yuki Yukutake, Takahiro Hiramatsu, Ryusei Itoh, Kazutada Ikeuchi, Takahiro Suzuki, Keiji Tanino
    Synlett 2021年11月16日 [査読有り][通常論文]
     
    Synthetic studies on an ABC-ring model of Tubiferal A, a triterpenoid isolated from the fruit bodies of the Tubifera dimorphotheca myxomycete, are described. The stereogenic centers at the angular positions were constructed through the stereoselective addition of a C-ring allylborane followed by an Eschenmoser–Claisen rearrangement reaction prior to the formation of the AB-ring system by a double intramolecular alkylation reaction of a dichloro nitrile intermediate.
  • Kazutada Ikeuchi, Tomonari Sasage, Gen Yamada, Takahiro Suzuki, Keiji Tanino
    Organic Letters 2021年11月11日 [査読有り][通常論文]
  • Takahiro Suzuki, Soichiro Watanabe, Wataru Ikeda, Susumu Kobayashi, Keiji Tanino
    The Journal of Organic Chemistry 86 21 15597 - 15605 2021年11月05日 [査読有り][通常論文]
  • Jun-ichiro Kishi, Kazutada Ikeuchi, Takahiro Suzuki, Keiji Tanino
    Synlett 2021年10月29日 [査読有り][通常論文]
     
    Abstract Daphniphyllum alkaloids have complex molecular structures; consequently, their synthesis can be challenging. A new method for the construction of the [7-5-5] tricyclic core of Daphniphyllum alkaloids was developed. The bicyclo[5.3.0]decane skeleton was constructed through a divinylcyclopropane rearrangement of a cyclopentenone derivative with a vinylcyclopropyl group at the β-position. After introduction of a 2-iodoethyl group by a regioselective Michael addition with phenyl vinyl selenone, the [7-5-5] tricyclic system was formed by intramolecular alkylation of a cyclopentadienyl anion species.
  • Takahiro Suzuki, Riko Nagahama, Muhammad Aiman Fariz, Yuki Yukutake, Kazutada Ikeuchi, Keiji Tanino
    Organics 2 3 306 - 312 2021年09月02日 [査読有り][通常論文]
     
    Illisimonin A is a new sesquiterpene isolated from Illicium simonsii, and it possesses a novel 5/5/5/5/5 pentacyclic skeleton. The tricyclic skeleton of illisimonin A, tricyclo[5.2.1.01,5]decane, is presumed to be biosynthesized from allo-cedranes via a skeletal rearrangement. Herein, we report the concise synthesis of highly oxidized allo-cedranes by an intramolecular Diels–Alder reaction using ortho-benzoquinones and demonstrate the biomimetic transformation of allo-cedranes by a retro-Claisen/aldol pathway.
  • Keiji Tanino, Kazuto Sato
    Synlett 32 07 674 - 678 2021年04月 [査読有り][通常論文]
     
    AbstractThe stereoselective synthesis of a model compound containing the ABC ring system of cyclocitrinol was accomplished. After connecting a C ring allyltitanium segment with an A ring bi­cyclo[4.1.0]heptanone segment, the seven-membered B ring moiety was constructed by an intramolecular cyclization reaction of an epoxy nitrile. The enone moiety was introduced through an oxidative decyanation reaction, and the bicyclo[4.4.1]undecane skeleton with the highly strained olefin moiety was formed through a ring-opening reaction of the bicyclo[4.1.0]heptane substructure.
  • Itaru Sakata, Atsuhiko Kushida, Keiji Tanino
    Applied Entomology and Zoology 56 1 51 - 57 2021年02月 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Ryusei Itoh, Makoto Torizuka, Genki Mori, Keiji Tanino
    Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan 78 11 1085 - 1093 2020年11月01日 [査読有り][招待有り]
  • Kosuke Shimizu, Atsuhiko Kushida, Ryota Akiyama, Hyoung Jae Lee, Yuya Okamura, Yuki Masuda, Itaru Sakata, Keiji Tanino, Seiji Matsukida, Tsutomu Inoue, Yukihiro Sugimoto, Masaharu Mizutani
    Plant Biotechnology 37 3 319 - 325 2020年09月25日 [査読有り][通常論文]
  • Takahiro Suzuki, Takeshi Koyama, Kenta Nakanishi, Susumu Kobayashi, Keiji Tanino
    The Journal of Organic Chemistry 85 15 10125 - 10135 2020年08月07日 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Taiki Abe, Yuichi Ishioka, Keiji Tanino
    The Journal of Antibiotics 72 6 384 - 388 2019年06月 [査読有り][招待有り]
  • Rui Kamada, Nozomi Kimura, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Kazuyasu Sakaguchi
    PLOS ONE 14 2 e0212682 - e0212682 2019年02月27日 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Taku Okada, Keiji Tanino
    Organic Letters 21 2 559 - 562 2019年01月 [査読有り][通常論文]
  • Takahiro Suzuki, Takamune Yanagisawa, Keiji Tanino
    Heterocycles 99 2 848 - 848 2019年 [査読有り][通常論文]
  • Hideomi Yamaga, Keiji Tanino
    Synlett 30 2 230 - 234 2018年12月 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Ryusei Itoh, Makoto Torizuka, Genki Mori, Keiji Tanino
    Angewandte Chemie International Edition 57 52 17161 - 17167 Wiley 2018年12月 [査読有り][通常論文]
  • Takahiro Suzuki, Soichiro Watanabe, Muhammet Uyanik, Kazuaki Ishihara, Susumu Kobayashi, Keiji Tanino
    Organic Letters 20 13 3919 - 3922 American Chemical Society ({ACS}) 2018年07月 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Hiroki Saito, Taiki Abe, Keiji Tanino
    SYNLETT 28 14 1816 - 1820 2017年09月 [査読有り][通常論文]
     
    Upon treatment with triisopropylsilyl trifluoromethanesulfonate and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, alkanenitriles undergo direct addition to aldehydes under mild non-basic neutral conditions to provide triisopropylsilyl ethers of beta-hydroxy nitriles in good yield. The reaction proceeds through generation of an N-silyl ketene imine intermediate in situ from the alkanenitrile followed by nucleophilic addition of the intermediate to the aldehyde.
  • Rui Kamada, Fuki Kudoh, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Kazuyasu Sakaguchi
    The Journal of Biochemistry 2017年05月09日 [査読有り][通常論文]
  • Daisuke Domon, Masaru Iwakura, Keiji Tanino
    TETRAHEDRON LETTERS 58 20 1957 - 1960 2017年05月 [査読有り][通常論文]
     
    A new method for achieving the decyanation of disubstituted malononitrile derivatives without using reducing agents has been developed. Treatment of a six-membered malononitrile derivative with NaHMDS followed by methanol afforded the corresponding acetonitrile derivative in high yield. The present method was applicable to the decyanation reactions of a variety of malononitriles including four and five-membered compounds as well as acyclic ones. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Masahiko Kinebuchi, Ryohei Uematsu, Keiji Tanino
    TETRAHEDRON LETTERS 58 14 1382 - 1386 2017年04月 [査読有り][通常論文]
     
    A new method for constructing the polycyclic skeleton of psiguadial B (1), a meroterpenoid isolated from an evergreen shrub of Myrtaceae, was developed. The terpenoid substructure of 1 was constructed on the basis of a cascade double cyclization reaction of an alkyne dicobalt complex, which afforded the bicyclo [4.3.1]decane derivative having a benzyl group with the correct configuration. The substituted aromatic ring was introduced to the bridgehead position of the intermediate, and bromination under radical conditions followed by intramolecular cyclization reaction resulted in formation of the benzopyran moiety in a stereoselective manner. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Masaru Iwakura, Hiroshi Tokura, Keiji Tanino
    TETRAHEDRON LETTERS 58 12 1223 - 1226 2017年03月 [査読有り][通常論文]
     
    A novel method for constructing a 7-oxabicyclo[2.2.1]heptane skeleton was developed. The substrates, namely cis-3,4-epoxy-1-cyclohexanol derivatives, were prepared from the corresponding 3-cyclohexen-1-ol derivatives via a stereoselective epoxidation reaction using a vanadium catalyst. Upon heating with lithium iodide in propionitrile, the cis-epoxy alcohol was transformed into the 7-oxabicyclo [2.2.1]heptane derivative in high yield. The reaction proceeds through formation of a lithium alkoxide bearing an iodohydrin moiety, followed by an intramolecular S(N)2 reaction. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Takahiro Suzuki, Soichiro Watanabe, Susumu Kobayashi, Keiji Tanino
    ORGANIC LETTERS 19 4 922 - 925 2017年02月 [査読有り][通常論文]
     
    (+)-Iso-A82775C is a proposed biosynthetic precursor of the chloropupukeananin family and an important intermediate for related natural products. The first enantioselective total synthesis of (+)-iso-A82775C (18 steps, 2.2% overall yield) toward the eventual biomimetic total synthesis of chloropupukeananin is described. The key steps are (1) the enantioselective Diels Alder reaction of 4-bromo-3-hydroxy-2-pyrone with methyl 2-chloroacrylate using cinchonine as an organocatalyst and (2) the anti-selective Cu-mediated S(N)2' reaction to afford the axially chiral vinylallene moiety.
  • 難波 康祐, 竹内 公平, 海原 由香里, 谷野 圭持
    有機合成化学協会誌 75 11 1094 - 1101 社団法人 有機合成化学協会 2017年 [査読有り][招待有り]
     

    Palau'amine has received a great deal of attention in the past two decades as an attractive synthetic target by virtue of its intriguing molecular architecture and significant immunosuppressive activity. Here, we report the total synthesis of palau'amine characterized by the Hg(OTf)2-catalyzed construction of tetra-substituted carbon center at the C16 position and the construction of an ABDE tetracyclic ring core including a trans-bicylo[3.3.0]octane skeleton at a middle stage of total synthesis. The ABDE tetracyclic ring core is constructed by a cascade reaction of a cleavage of the N-N bond, including simultaneous formation of imine, the addition of amide anion to the resulting imine (D-ring formation), and the condensation of pyrrole with methyl ester (B-ring formation) in a single step. The present synthetic route has the potential to help elucidate a pharmacophore as well as the mechanistic details of immunosuppressive activity.

  • Jun-ichi Sawada, Ayumi Osawa, Tomoki Takeuchi, Masato Kaneda, Shinya Oishi, Nobutaka Fujii, Akira Asai, Keiji Tanino, Kosuke Namba
    Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 26 23 5765 - 5769 2016年12月 [査読有り][通常論文]
  • Manabu Fujitani, Keiji Tanino
    TETRAHEDRON LETTERS 57 43 4838 - 4841 2016年10月 [査読有り][通常論文]
     
    The stereoselective synthesis of the right-hand segment of enfumafungin, a potent antifungal agent isolated from a Hormonema sp., was achieved. The contiguous two quaternary carbon atoms at the angular positions of the trans-fused CD ring system was constructed through the stereoselective reduction of 4-cyano-3,4-dimethy1-2-cyclohexen-1-one and the Johnson-Claisen rearrangement. After elongation of the side chains, the D ring was formed via a stereoselective intramolecular conjugate addition reaction which was originally developed by our laboratory. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Kamada Rui, Tano Fumi, Kudoh Fuki, Kimura Nozomi, Chuman Yoshiro, Osawa Ayumi, Namba Kosuke, Tanino Keiji, Sakaguchi Kazuyasu
    PLOS ONE 11 8 e0160625 - e0160625 Public Library of Science 2016年08月04日 [査読有り][通常論文]
     
    Nuclear and cytoplasmic morphological changes provide important information about celldifferentiation processes, cell functions, and signal responses. There is a strong desire todevelop a rapid and simple method for visualizing cytoplasmic and nuclear morphology.Here, we developed a novel and rapid method for probing cellular morphological changesof live cell differentiation process by a fluorescent probe, TAP-4PH, a 1,3a,6a-triazapentalenederivative. TAP-4PH showed high fluorescence in cytoplasmic area, and visualizedcytoplasmic and nuclear morphological changes of live cells during differentiation. We demonstratedthat TAP-4PH visualized dendritic axon and spine formation in neuronal differentiation,and nuclear structural changes during neutrophilic differentiation. We also showedthat the utility of TAP-4PH for visualization of cytoplasmic and nuclear morphologies of varioustype of live cells. Our visualizing method has no toxicity and no influence on the cellulardifferentiation and function. The cell morphology can be rapidly observed after addition ofTAP-4PH and can continue to be observed in the presence of TAP-4PH in cell culturemedium. Moreover, TAP-4PH can be easily removed after observation by washing for subsequentbiological assay. Taken together, these results demonstrate that our visualizationmethod is a powerful tool to probe differentiation processes before subsequent biologicalassay in live cells.
  • Kosuke Namba, Kohei Takeuchi, Atsushi Nakayama, Keiji Tanino
    Synlett 27 18 2591 - 2596 2016年08月01日 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Taiki Abe, Keiji Tanino
    ORGANIC LETTERS 18 7 1630 - 1633 2016年04月 [査読有り][通常論文]
     
    The previously unexplored reactivity of N-silyl ketene imines in organic synthesis is reported. Benzyl nitriles containing an alkenyl or aryl group at the ortho position were smoothly converted into aryl amines in good yields under two sets of mild silylation conditions: (1) nonbasic conditions using TMSNTf2-iPr(2)NEt or (2) basic anionic conditions using lithium diisopropylamide-triisopropylsilyl chloride (LDA-TIPSCl). The reaction probably proceeds via in situ generation of an N-silyl ketene imine followed by 6 pi-electrocyclization and aromatization.
  • Atsushi Nakayama, Satoshi Nishio, Akira Otani, Akane Mera, Ayumi Osawa, Keiji Tanino, Kosuke Namba
    Chemical and Pharmaceutical Bulletin 64 7 830 - 837 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    Various 2,4-disubstituted-1,3a,6a-triazapentalenes possessing methyl and phenyl groups at the C4-position were synthesized. Fluorescence observation of the synthetic 4-methyl- and 4-phenyl-1,3a,6a-triazapentalenes revealed that the introduction of a substituent at the C4-position allowed a long-wavelength shift of the fluorescence maximum. Furthermore, the phenyl group at the C4-position was found to induce a substantial increase in the extinction coefficient value.
  • Kosuke Namba, Kohei Takeuchi, Yukari Kaihara, Masataka Oda, Akira Nakayama, Atsushi Nakayama, Masahiro Yoshida, Keiji Tanino
    NATURE COMMUNICATIONS 6 8731  2015年11月 [査読有り][通常論文]
     
    Palau'amine has received a great deal of attention in the past two decades as an attractive synthetic target by virtue of its intriguing molecular architecture and significant immunosuppressive activity. Here we report the total synthesis of palau'amine characterized by the construction of an ABDE tetracyclic ring core including a trans-bicylo[3.3.0] octane skeleton at a middle stage of total synthesis. The ABDE tetracyclic ring core is constructed by a cascade reaction of a cleavage of the N-N bond, including simultaneous formation of imine, the addition of amide anion to the resulting imine (D-ring formation) and the condensation of pyrrole with methyl ester (B-ring formation) in a single step. The synthetic palau'amine is confirmed to exhibit excellent immunosuppressive activity. The present synthetic route has the potential to help elucidate a pharmacophore as well as the mechanistic details of immunosuppressive activity.
  • Sari Ogasawara, Yuhei Kiyota, Yoshiro Chuman, Ayano Kowata, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Rui Kamada, Kazuyasu Sakaguchi
    Bioorganic & Medicinal Chemistry 23 19 6246 - 6249 2015年10月 [査読有り][通常論文]
  • Miki Shibata, Ryuichi Fuchigami, Ryota Kotaka, Kosuke Namba, Keiji Tanino
    Tetrahedron 71 26-27 4495 - 4499 2015年07月 [査読有り][通常論文]
  • Kosuke Namba, Ayumi Osawa, Akira Nakayama, Akane Mera, Fumi Tano, Yoshiro Chuman, Eri Sakuda, Tetsuya Taketsugu, Kazuyasu Sakaguchi, Noboru Kitamura, Keiji Tanino
    Chemical Science 6 2 1083 - 1093 2015年 [査読有り][通常論文]
     

    To expand the function of the fluorescent 1,3a,6a-triazapentalenes as labelling reagents, their fluorescence wavelength was extended to the red color region.

  • Kentaro Sakurai, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 56 3 496 - 499 2015年01月 [査読有り][通常論文]
  • Yuuki Kozakai, Rui Kamada, Yuhei Kiyota, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Kazuyasu Sakaguchi
    Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 24 24 5593 - 5596 2014年12月 [通常論文]
  • Kosuke Namba, Yoshihiro Shobo, Kazuki Fujimoto, Isamu Shoji, Masahiro Yoshida, Keiji Tanino
    European Journal of Organic Chemistry 2014 24 5196 - 5203 2014年08月 [査読有り][通常論文]
  • Tanino Keiji, Yoshimura Fumihiko, Abe Taiki
    Synlett 25 13 1863 - 1868 Georg Thieme Verlag 2014年06月24日 [査読有り][通常論文]
     
    In the presence of triethylsilyl trifluoromethanesulfonate and triethylamine, aliphatic nitriles undergo addition reactions with aldonitrones under non-basic, mild conditions, providing O-tri­ethylsilyl ethers of β-N-hydroxyamino nitriles with high yield. The reaction appears to proceed through formation of an N-silyl ketene imine in situ followed by a Mannich-type reaction.
  • Tanino Keiji, Yamada Takumasa, Yoshimura Fumihiko, Suzuki Takanori
    Chemistry Letters 43 5 607 - 609 The Chemical Society of Japan 2014年05月05日 [査読有り][通常論文]
     
    A series of 4-cyanoazulene derivatives 15 were synthesized from 4-cyanohexahydroazulen-1-one, which was efficiently obtained by the annulation of the seven-membered ring on the cyclopentenone skeleton via the divinylcyclopropane rearrangement. This synthetic protocol is also effective in preparing 1,1′-bi(4-cyanoazulene) (6) and its p-phenylene-extended derivative 7, which undergo multistage redox reactions exhibiting electrochemical amphotericity.
  • Yoshimura Fumihiko, Tanino Keiji, Miyashita Masaaki
    Tetrahedron Letters 55 18 2895 - 2903 Elsevier 2014年04月 [査読有り][招待有り]
     
    This review provides a compilation of the most recent synthetic approaches and total syntheses of zoanthamine alkaloids, which are structurally unique heptacyclic marine natural products that display a range of interesting biological activities. This review is focused on synthetic methodologies for the construction of the three adjacent quaternary asymmetric carbon atoms on the cyclohexane ring (C-ring) of these compounds. The literature covered in this review dates from 2008 to the end of 2013.
  • Mami Kudo, Fumikatsu Kondo, Hideki Maekawa, Tadashi Shimizu, Masaaki Miyashita, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 55 6 1192 - 1195 2014年02月 [査読有り][通常論文]
  • Takahiro Hiramatsu, Motomasa Takahashi, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 55 6 1145 - 1147 2014年02月 [査読有り][通常論文]
  • Ryosuke Hanada, Katsuhiko Mitachi, Keiji Tanino
    TETRAHEDRON LETTERS 55 5 1097 - 1099 2014年01月 [査読有り][通常論文]
     
    The stereoselective synthesis of a tricyclic model compound of taxane diterpenes was achieved. The eight-membered B ring was constructed on the basis of a [6+2] cycloaddition reaction of a dicobalt acetylene complex with an enol silyl ether of cyclohexanone. After conversion of the cobalt complex moiety to an epoxide and introduction of a 3-cyanopropyl group, the A ring was formed via an intramolecular cyclization reaction under basic conditions. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Takumasa Yamada, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 54 6 522 - 525 2013年02月 [査読有り][通常論文]
  • Genta Tadano, Koji Ishikura, Keiji Tanino
    HETEROCYCLES 87 11 2267 - 2267 2013年 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry 71 2 124 - 135 2013年 [査読有り][招待有り]
     
    The zoanthamine alkaloids isolated from the genus Zoanthus species during the last three decades constitute a distinctive family of marine metabolites. These natural products are characterized by the densely functionalized heptacyclic framework, as exemplified by the structures of norzoanthamine (1), zoanthamine (2), and zoanthenol (3), as well as their potent spectrum of unique biological properties such as promising antiosteoporotic properties. Their distinctive biological activities, combined with novel chemical structures, make this family of alkaloids extremely attractive targets for chemical synthesis. However, because of their densely function-alized complex structures, synthetic studies of zoanthamine alkaloids had seriously been impeded until we reached the first total synthesis of norzoanthamine. We describe herein our synthetic approach toward the total synthesis of zoanthamine alkaloids (1-3), focusing on how to tackle and overcome various synthetic challenges.
  • Osawa Ayumi, Mera Akane, Namba Kosuke, Tanino Keiji
    Synlett 24 02 207 - 210 Georg Thieme Verlag 2012年12月19日 [査読有り][通常論文]
     
    New reactions for the transformation of 1-(oxiranylmethyl)-1,2,3-triazoles into 2-(oxiranylmethyl)-1,2,3-triazoles or alkanenitriles were established. Successive treatment of the substrate with triflic acid and t-BuOH afforded 4,6-dihydro-5-hydroxy-1,3a,6a-triazapentalene derivative. Under the influence of NaH, the bicyclic compound was converted to a 2-(oxiranylmethyl)-1,2,3-triazole or an alkanenitrile. The reaction pathway depends on the substituent pattern of the epoxide side chain.
  • Kosuke Namba, Akane Mera, Ayumi Osawa, Eri Sakuda, Noboru Kitamura, Keiji Tanino
    Organic Letters 14 21 5554 - 5557 2012年11月02日 [査読有り][通常論文]
     
    A one-pot synthetic method was established for the preparation of 2,5-disubstituted-1,3a,6a-triazapentalenes. The fluorescence observation of the synthetic 2,5-disubstituted-1,3a,6a-triazapentalenes revealed that the introduction of a substituent at the C5 position allowed a substantial change in the fluorescence quantum yield with little effect on the fluorescence wavelength.
  • Fuchigami Ryuichi, Namba Kosuke, Tanino Keiji
    Tetrahedron Letters 53 43 5725 - 5728 Elsevier 2012年10月 [査読有り][通常論文]
     
    A concise [4+3] cycloaddition reaction of pyrroles with 2-(silyloxy)allyl cations has been developed. The oxyallyl cations stabilized with a methylthio group or geminal methyl groups were generated from the corresponding allylic alcohols under the influence of a Brönsted acid (Tf2NH), respectively. The use of N-nosyl-protected pyrroles as the four-carbon unit was found to give tropinone derivatives in high yield.
  • Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Accounts of Chemical Research 45 5 746 - 755 2012年05月15日 [査読有り][招待有り]
  • Kosuke Namba, Michika Kanaki, Hiroki Suto, Mugio Nishizawa, Keiji Tanino
    Organic Letters 14 5 1222 - 1225 2012年03月02日 [査読有り][通常論文]
  • Yoshimura Fumihiko, Torizuka Makoto, Mori Genki, Tanino Keiji
    Synlett 2012 02 251 - 254 Georg Thieme Verlag 2012年01月 [通常論文]
     
    An efficient method for constructing carbocycles with all-carbon quaternary stereocenters has been developed on the basis of a stereoselective cyclization reaction of α,β-unsaturated lactones having an alkanenitrile side chain. Treatment of the substrate with lithium hexamethyldisilazide (LiHMDS) in the presence of triisopropylsilyl chloride (TIPSCl) led to the generation of the corresponding α-cyano carbanion species which readily underwent an intramolecular conjugate addition reaction. It was found that the combined use of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (TMSOTf) and triethylamine is also effective for the cyclization reaction without using a strong base. Interestingly, different stereochemical outcomes were observed in the two cyclization methods.
  • Hiroaki Yagi, Yoshiro Chuman, Yuuki Kozakai, Toshiaki Imagawa, Yu Takahashi, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Kazuyasu Sakaguchi
    Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 22 1 729 - 732 2012年01月 [査読有り][通常論文]
  • Yoshimura Fumihiko, Kowata Ayano, Tanino Keiji
    Organic & Biomolecular Chemistry 10 28 5431 - 5431 Royal Society of Chemistry 2012年 [査読有り][通常論文]
     
    We developed a new method for stereoselective construction of an all-carbon quaternary stereogenic center on a carbocyclic ring based on regio- and stereoselective SN2' alkylation reactions of γ,δ-epoxy-α,β-unsaturated cyclic ketones. Treatment of the ketones, which were readily prepared in enantiomerically pure form by means of aldol condensations between 3-ethoxy-2-cycloalkenones and α,β-epoxy aldehydes, with a R2Zn-CuCN reagent afforded anti-SN2' products stereoselectively. Conversely, the corresponding syn-SN2' products were stereoselectively obtained through two-step transformations of the same γ,δ-epoxy-α,β-unsaturated cyclic ketones: (1) conversion of the epoxide moiety to a chlorohydrin by treatment with MgCl2 and (2) subsequent SN2' substitution of the chlorohydrin with a R2Zn-CuCN reagent. These substitution products with their chiral trans-allylic alcohol moieties are promising precursors for complex molecules. For example, Eschenmoser-Claisen rearrangement of one of the substitution products resulted in stereoselective formation of a keto amide having contiguous quaternary and tertiary stereogenic centers.
  • Kosuke Namba, Ayumi Osawa, Shoji Ishizaka, Noboru Kitamura, Keiji Tanino
    Journal of the American Chemical Society 133 30 11466 - 11469 2011年08月03日 [査読有り]
  • Keiji Tanino, Motomasa Takahashi, Yoshihide Tomata, Hiroshi Tokura, Taketo Uehara, Takashi Narabu, Masaaki Miyashita
    Nature Chemistry 3 6 484 - 488 2011年06月 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Yu Takahashi, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Chemistry - An Asian Journal 6 3 922 - 931 2011年03月01日 [査読有り][通常論文]
  • Koichiro Dota, Tadashi Shimizu, Shoji Hasegawa, Masaaki Miyashita, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 52 8 910 - 912 2011年02月 [査読有り][通常論文]
  • Kosuke Namba, Kaori Kobayashi, Yoshiko Murata, Hiroko Hirakawa, Tohru Yamagaki, Takashi Iwashita, Mugio Nishizawa, Shoichi Kusumoto, Keiji Tanino
    Angewandte Chemie International Edition 49 51 9956 - 9959 2010年12月17日 [査読有り][通常論文]
  • SHIINA Yasuhiro, TOMATA Yoshihide, MIYASHITA Masaaki, TANINO Keiji
    Chemistry letters 39 8 835 - 837 2010年08月05日 [査読有り][通常論文]
  • Koichiro Fukuda, Masaaki Miyashita, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 51 34 4523 - 4525 2010年08月 [査読有り][通常論文]
  • Katsuhiko Mitachi, Tadashi Shimizu, Masaaki Miyashita, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 51 30 3983 - 3986 2010年07月 [査読有り][通常論文]
  • MITACHI Katsuhiko, YAMAMOTO Takashi, KONDO Fumikatsu, SHIMIZU Tadashi, MIYASHITA Masaaki, TANINO Keiji
    Chemistry letters 39 6 630 - 632 The Chemical Society of Japan 2010年06月05日 [査読有り][通常論文]
     
    A new synthetic method for cycloheptanone derivatives was developed on the basis of a novel [5 + 2] cycloaddition reaction using a dicobalt hexacarbonyl propargyl cation species and a silyloxyallene. The method can be applied for constructing functionalized hydroazulene skeletons, and a total synthesis of sesquiterpene furanether B was achieved through the reactions involving transformation of the dicobalt acetylene complex into a maleic anhydride derivative and the crucial oxidative transannular ether ring formation.
  • Daisuke Nakagawa, Masaaki Miyashita, Keiji Tanino
    Tetrahedron Letters 51 20 2771 - 2773 2010年05月 [査読有り][通常論文]
  • Yu Takahashi, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Angewandte Chemie International Edition 48 47 8905 - 8908 2009年11月09日 [査読有り][通常論文]
  • Kosuke Namba, Isamu Shoji, Mugio Nishizawa, Keiji Tanino
    Organic Letters 11 21 4970 - 4973 2009年11月05日 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Atsushi Matsui, Atsushi Hirai, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 50 36 5126 - 5129 2009年09月 [査読有り][通常論文]
  • Kosuke Namba, Yukari Kaihara, Hirofumi Yamamoto, Hiroshi Imagawa, Keiji Tanino, Robert M. Williams, Mugio Nishizawa
    Chemistry - A European Journal 15 27 6560 - 6563 2009年07月06日 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Minoru Sasaki, Izumi Hattori, Kei Komatsu, Mio Sakai, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Chemistry - A European Journal 15 27 6626 - 6644 2009年07月06日 [査読有り][通常論文]
  • Masaaki Miyashita, Fumihiko Yoshimura, Masaki Takahashi, Keiji Tanino
    HETEROCYCLES 77 1 201 - 201 2009年 [査読有り][通常論文]
  • Xiao-Qiang Yu, Fumihiko Yoshimura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 49 52 7442 - 7445 2008年12月 [査読有り][通常論文]
  • Fumihiko Yoshimura, Masaki Takahashi, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 49 49 6991 - 6994 2008年12月 [査読有り][通常論文]
  • 椎名 康裕, 遠又 慶英, 宮下 正昭, 谷野 圭持
    天然有機化合物討論会講演要旨集 50 197 - 202 天然有機化合物討論会 2008年09月01日 
    Glycinoeclepin A (1) and B (2) were isolated from dried roots of the kidney bean in 1982 as a hatch-stimulating agent of the soybean cyst nematode. Toward the total synthesis of 1 and 2, we designed a synthetic strategy based on the cyclopentene annulation method and an alkylation reaction using a bridgehead anion species. Stereoselective construction of the CD ring system was achieved through a conjugate addition reaction of optically active enone 9 with an anion species generated from nitrile 10 followed by a cyclization reaction promoted by acetic acid. After elongation of the side chain via a stereoselective hydroboration reaction followed by the Suzuki-Miyaura coupling, the configuration of the C12 hydroxyl group was inverted through stereoselective reduction of ketone 16 by using LiEt_3BH in toluene. Introduction of the A ring moiety was accomplished by the alkylation reaction of tosylate 5 with a bridgehead anion species generated from dimethylhydrazone derivative 26. Hydrolysis of 26 afforded the corresponding ketone, which was subjected to palladium-catalyzed carbonylation followed by selective oxidative cleavage of the terminal double bond to give aldehyde 3. Finally, Pinnick oxidation and subsequent hydrolysis of the ester groups provided Glycinoeclepin A (1). Glycinoeclepin B (2) was also synthesized from the common intermediate 3 by using the asymmetric Nozaki-Hiyama-Kishi coupling. Thus, Ni(II)/Cr(II)-mediated coupling reaction of aldehyde 3 and β-iodo-α,β-unsaturated ester in the presence of optically active sulfonamide 29 afforded adduct 30 as a major isomer. Although the dicarboxylic acid derived from 30 was not identical with Glycinoeclepin B, the corresponding C23-epimer 32 was converted to the natural product. These results suggested that the configuration of the C23 hydroxyl group would be β, which was further confirmed by using the modified Mosher's method.
  • Xiao-Qiang Yu, Fumihiko Yoshimura, Fumito Ito, Minoru Sasaki, Atsushi Hirai, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Angewandte Chemie International Edition 47 4 750 - 754 2008年01月11日 [査読有り][通常論文]
  • 中川 大輔, 逢阪 修平, 谷野 圭持, 宮下 正昭
    天然有機化合物討論会講演要旨集 48 595 - 599 天然有機化合物討論会 2006年09月15日 
    Azadirachtin (1), which was isolated in 1968 from the seeds of the Indian neem tree, exhibits strong antifeedant and repellent activities against insects. Toward the total synthesis of 1, we designed a new strategy for constructing the highly hindered quaternary C8 carbon atom via an addition reaction of an allylborane with an aldehyde. Enol silyl ether 14 was synthesized from enone 13 through the stereoselective conjugate addition reaction with a vinylcuprate. After construction of the A ring by RCM, cyclic acetal 17 was obtained by hydrogenation of 16 in MeOH and subsequent treatment with TsOH. Stereoselective alkylation of ester 17 followed by hydrolysis produced hydroxy ketone 18 which was then converted to an iodo acetal. Treatment with KO'Bu effected stereoselective construction of the C ring, and the product was transformed into diene 23 in three steps. The reaction of diene 23 with BH_3・THF followed by pinacol resulted in formation of the undesired allylboranes 24 and 25 through hydroboration at the C7-C8 double bond. On the other hand, the hydroboration reaction of dienol triflate 26 afforded allylborane 27 which was converted to 28 through a cross coupling reaction. The key addition reaction of allylborane 28 with aldehyde 29 proceeded smoothly to afford propargyl alcohol 30 as a single isomer. Finally, the E ring was constructed by using the Pd-catalyzed Nazarov cyclization reaction of en-yne 34 giving rise to a cyclopentenone derivative 35.
  • Tanino Keiji, Mitachi Katsuhiko, Yamamoto Takashi, Miyashita Masaaki
    International Symposium on the Chemistry of Natural Products 2006 "P - 432" 天然有機化合物討論会 2006年07月23日
  • Tanino Keiji, Shiina Yasuhiro, Tomata Yoshihide, Miyashita Masaaki
    International Symposium on the Chemistry of Natural Products 2006 "P - 108" 天然有機化合物討論会 2006年07月23日
  • Keiji Tanino, Keisuke Arakawa, Mikiya Satoh, Yasuhiro Iwata, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 47 6 861 - 864 2006年02月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Yoshihide Tomata, Yasuhiro Shiina, Masaaki Miyashita
    European Journal of Organic Chemistry 2006 2 328 - 334 2006年01月 [査読有り][通常論文]
  • Kuwajima, I, K Tanino
    CHEMICAL REVIEWS 105 12 4661 - 4670 2005年12月 [査読有り][招待有り]
     
    A review on the development of methodologies for constructing the trans-bicyclo[4.4.1]undecane framework that aims the total synthesis of ingenol is presented. Ingenols have shown remarkable biological properties to mimic diacylglycerol and function as endogenous activators of protein kinase, and were found to exhibit antitumor or tumor-promoting, antileukemic, and anti-HIV properties. Different synthetic approaches toward ingenol discussed, which includes: exploration of a tandem cyclization/rearrangement methodologies, deprotonation methodology, Kigoshi's approach, and Wood's approach.
  • 遠又 慶英, 谷野 圭持, 宮下 正昭
    天然有機化合物討論会講演要旨集 47 67 - 72 天然有機化合物討論会 2005年09月15日 
    Solanoeclepin A (1), isolated in 1986 from a large quantity of potatoes as the most active hatching agent of potato cyst nematodes, possesses a unique heptacyclic structure containing all ring sizes from three to seven carbocycles with various oxygen functional groups. Toward the total synthesis of 1, we designed a key intramolecular cyclization reaction of epoxy nitrile 5 to construct the highly strained bicyclo[2.1.1]hexane skeleton. Initially, we developed a novel cyclopentene annulation method for the synthesis of fused carbocycles in a large scale. Thus, 3-methyl-2-cyclohexen-1-one was subjected to a conjugate addition reaction with the carbanions generated from 4-methoxy-3-butenenitrile to give rise to enol acetate 12 after acetylation of the enolate intermediate. Treatment of acetate 12 with hydrochloric acid effected an intramolecular cyclization reaction giving rise to bicyclic enone 6 in good yield. Acetate rac-14 derived from the annulation product underwent optical resolution using a lipase to afford (+)-14 in the optically pure form. Synthesis of the cyclization precursor 5 from enone 6 was quite difficult, because of the trans-fused bicyclo[4.3.0]nonane skeleton with quaternary carbon atoms at both the angular positions. The difficulty was overcome by using a Lewis acid mediated rearrangement reaction of epoxy alcohol 21, which was derived from acetate rac-14 in five steps. The key construction of the core structure of 1 was accomplished by treating epoxide 5 with LDA, by which highly strained tricyclic compound 4 was obtained in high yield. The stereostructure of 4 containing the crucial tricyclo[5.2.1.0^<1.6>]decane skeleton was unambiguously confirmed by a X-ray crystallographic analysis of its p-bromobenzoate 25. we also established an efficient synthetic route to introduce a cyclopropane carboxylic acid side chain. A model study for constructing the left-hand substructure of 1 was examined on the basis of an intramolecular Diels-Alder reaction. Under the influence of dimethylaluminum chloride, furan derivative 37 was converted into the desired tetracyclic compound 38 in moderate yield. Further studies toward the total synthesis of Solanoeclepin A (1) are now progress in our laboratory.
  • Masaaki Miyashita, Taiku Mizutani, Genta Tadano, Yasuhiro Iwata, Masahiro Miyazawa, Keiji Tanino
    Angewandte Chemie International Edition 44 32 5094 - 5097 2005年08月12日 [査読有り][通常論文]
  • Ryoichi Nakamura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 7 14 2929 - 2932 2005年07月01日 [査読有り][通常論文]
  • Yasuhiro Iwata, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 7 12 2341 - 2344 2005年06月 [査読有り][通常論文]
  • Yasuhiro Iwata, Naomi Maekawara, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Angewandte Chemie International Edition 44 10 1532 - 1536 2005年02月25日 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Kotaro Aoyagi, Yasuhiro Kirihara, Yoshikazu Ito, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 46 7 1169 - 1172 2005年02月 [査読有り][通常論文]
  • M Miyashita, K Tanino
    JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY JAPAN 62 11 1080 - 1094 2004年11月 [査読有り][招待有り]
     
    There have been found in nature a variety of polypropionate-derived natural products exhibiting potent pharmacological properties as well as biological activities, as exemplified by various antibiotics that have played clinically important roles. In order to synthesize these natural products stereo selectively and to open a completely chemical avenue to these compounds and their analogues, stereospecific construction methodologies for acyclic organic molecules bearing contiguous asymmetric carbon atoms are of critical importance. In this article, the development of new types of acyclic stereocontrol and their application to natural product synthesis are described, in which stereoselective total syntheses of zincophorin, the ionophore antibiotic, and a potent antitumor marine natural product, scytophycin C, a 22-membered macrolide with structural and stereochemical complexity, are discussed.
  • 小松 慶, 谷野 圭持, 宮下 正昭
    天然有機化合物討論会講演要旨集 46 509 - 514 天然有機化合物討論会 2004年10月01日 
    Zincophorin (1) isolated from a strain of Streptomyces griseus is the unique ionophore antibiotic having a very high affinity of Zn (II) cations. Toward the total synthesis of zincophorin (1), we designed the synthetic strategy based on our original acyclic stereocontrol. Namely, zincophorin (1) was disconnected at the C15-C16 bond and divided into the segments A (2) and B (3), and both segments were stereoselectively synthesized as follows. Segment A (2) was highly stereoselectively synthesized according to Schemes. Thus, the crucial S_N2' methylation reaction of cis-epoxy unsaturated ester 9 occurred stereospecifically by the use of a new Me_2Zn-CuCN reagent in DMF, giving rise to the desired product 8 quantitatively. After 8 was converted to lactol 6, the key allylation reaction of 6 with (R)-allylsilane 5 was performed in the presence of a Lewis acid resulting in the formation of 4a and 4b, each as a single stereoisomer. Conversion of 4a to epoxy unsaturated ester 24 and subsequent methylation reaction of 24 by the Me_3Al-water system occurred highly stereoselectively to furnish 25 as a single product. After conversion of 25 to 28, the primary alcohol was oxidized to carboxylic acid, which was then treated with 9-BBN. Thus, segment A (2) having ten stereogenic centers was straightforwardly and highly stereoselectively synthesized by using original acyclic stereocontrol. On the other hand, segment B (3) was synthesized as follows. Unsaturated β-epoxy alcohol 33 derived from the same starting material was treated with the Gilman reagent to afford the S_N2' methylation product 34 as a single product. After protection of the secondary hydroxyl group in 34, the product was transformed into segment B (3) by a four-step reaction sequence involving the Takai reaction in 54% overall yield. The crucial Suzuki coupling of 2 and 3 was successfully performed to give rise to the targeted compound 35 in 69% yield. Finally, removal of all silyl groups in 35 and subsequent hydrolysis of methyl ester provided zincophorin (1) quantitatively. All the spectral data of the synthetic compound were identical with those of natural zincophorin. Thus, we have achieved the first and highly stereoselective total synthesis of zincophorin based on our original acyclic stereocontrol.
  • Kei Komatsu, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Angewandte Chemie International Edition 43 33 4341 - 4345 2004年08月20日 [査読有り][通常論文]
  • Masaaki Miyashita, Minoru Sasaki, Izumi Hattori, Mio Sakai, Keiji Tanino
    Science 305 5683 495 - 499 2004年07月23日 [査読有り][通常論文]
  • Minoru Sasaki, Mitsuru Hatta, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 45 9 1911 - 1913 2004年02月 [査読有り][通常論文]
  • Yoshihide Tomata, Minoru Sasaki, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 44 50 8975 - 8977 2003年12月 [査読有り][通常論文]
  • Ryoichi Nakamura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 5 20 3583 - 3586 2003年10月01日 [査読有り][通常論文]
  • Ryoichi Nakamura, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 5 20 3579 - 3582 2003年10月01日 [査読有り][通常論文]
  • 佐々木 実, 服部 泉, 酒井 未緒, 谷野 圭持, 宮下 正昭
    天然有機化合物討論会講演要旨集 45 121 - 126 天然有機化合物討論会 2003年09月01日 
    Norzoanthamine (1), a marine alkaloid isolated from the colonial zoanthid Zoanthus sp., has a densely functionalized heptacyclic ring system including two aminal structures and four quaternary asymmetric carbon centers on the C-ring. Since 1 not only inhibits IL-6 production, but also suppresses the decrease in bone weight and strength in ovariectomized mice, norzoanthamine has been regarded as a promising candidate for an osteoporotic drug. One of the critical problems in the total synthesis of zoanthamine alkaloids may be the stereoselective construction of the four quaternary asymmetric carbon centers in the C-ring. In order to overcome this critical problems, we designed a synthetic strategy employing an intramolecular Diels-Alder reacion as the key step. Triene 8, the key precursor for the Diels-Alder reaction, was efficientry and highly stereoselectively synthesized by a tandem conjugate addition-aldol strategy and subsequent photosensitized oxidation of a furan derivative. Stereoselective synthesis of the ABC ring system of the norzoanthamine bearing five asymmetric centers including two quaternary carbon atoms has been successfully accomplished by the intramolecular Diels-Alder reaction of the triene 8. The alkyne 4, a precursor of coupling reaction was synthesized from diketone 7 via stereoselective construction of C9 quaternary carbon atoms by intramolecular acylation and subsequent methylation. By the coupling reaction of the alkyne 4 with the amine segment 3 followed by several synthetic transformations, we have achieved the synthesis of the carboxylic acid 2, the key precursor of succsesive cyclization to the DEFG ring system. Further studies toward total synthesis of the norzoanthamine (1) are in progress.
  • Minoru Sasaki, Keiji Tanino, Atsushi Hirai, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 5 10 1789 - 1791 2003年05月01日 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Kei Onuki, Kohei Asano, Masaaki Miyashita, Tsuyoshi Nakamura, Yoshinori Takahashi, Isao Kuwajima
    Journal of the American Chemical Society 125 6 1498 - 1500 2003年02月01日 [査読有り][通常論文]
  • Atsushi Hirai, Terumichi Tonooka, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Chirality 15 1 108 - 109 2003年 [査読有り][通常論文]
     
    A new synthetic methodology for aldoses and aldonitols was developed in which two stereospecific epoxide-opening reactions with double inversion of the configuration, i.e., the ring-opening reaction of epoxy sulfides with phenylboronic acid and the stereospecific interconversion of trans- and cis-epoxy sulfides, were designed as the key steps. The synthetic potential of the new methodology was exemplified by the highly stereoselective synthesis of two pentose-derived sugars, arabitol and adonitol (ribitol). (C) 2002 Wiley-Liss, Inc.
  • 中村 亮一, 谷野 圭持, 宮下 正昭
    天然有機化合物討論会講演要旨集 44 7 - 12 天然有機化合物討論会 2002年09月01日 
    Scytophycin C (1) is a novel class of polyketide-derived 22-membered macrolide isolated from the cultured blue-green alga Scytonema pseudohofmanni, which exhibits potent cytotoxicity against a variety of human carcinoma cell lines as well as broad spectrum antifungal activity. The unique structures and biological activities of the scytophycins have elicited much attention from synthetic organic chemists. Toward the stereoselective total synthesis of Scytophycin C (1), we designed a convergent synthetic strategy. Namely, 1 was divided into three segments, segments A, B and C by disconnecting the lactone O-C21 bond, the C18-C19 and C26-C27 bonds, respectively, and each segment containing polypropionate structure was designed to be stereoselectively synthesized by using stereospecific methylation reactions which have been developed in our laboratory. Thus, the segments A and B containing three and five consecutive asymmetric centers, respectively, were highly stereoselectively synthesized according to the synthetic schemes. Similarly, the segment C was stereoselectively synthesized starting from D-glucal via allylation, stereospecific methylation of the epoxy sulfide 15 with Me_3Al with double inversion of the configuration, and subsequent Mukaiyama aldol reaction. The coupling reaction of the segments A and B was efficiently carried out culminating in the synthesis of the segment AB, which was coupled with the silyl enol ether prepared from the segment C to give 22 as a single stereoisomer. Macrolactonization of the seco acid 24 under Yamaguchi conditions yielded 34% of the desired 22-membered lactone 25 and 51% of the 24-membered lactone 26. Fortunately, the undesired 26 was transformed into 25 with titanium tetraisopropoxide. The remaining task for the synthesis of Scytophycin C was introduction of a terminal trans-enamide moiety. However, it was extremely difficult. Finally, we succeeded in the introduction of the terminal trans-enamide moiety by Takai reaction followed by Buchwald's method and achieved the stereoselective total synthesis of Scytophycin C (1).
  • Keiji Tanino, Fumikatsu Kondo, Tadashi Shimizu, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 4 13 2217 - 2219 2002年06月01日 [査読有り]
  • Atsushi Hirai, Terumichi Tonooka, Kofumi Wakatsuki, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Angewandte Chemie International Edition 41 5 819 - 821 2002年03月01日 [査読有り][通常論文]
  • Mio Sakai, Minoru Sasaki, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 43 9 1705 - 1708 2002年02月 [査読有り][通常論文]
  • Atsushi Hirai, Atsushi Matsui, Kei Komatsu, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Chem. Commun. 17 1970 - 1971 2002年 [査読有り][通常論文]
  • 谷野 圭持, 大貫 圭, 麻野 耕平, 宮下 正昭, 桑嶋 功
    天然有機化合物討論会講演要旨集 43 85 - 90 天然有機化合物討論会 2001年09月01日 
    Ingenol, isolated from the genus Euphorbia, has been of great interest as a synthetic target because of its unusual structure involving an "inside-outside" bridged BC ring coupled with a broad spectrum of biological activities. To date, four strategically distinct approaches have been disclosed, however, the natural product itself has yet to succumb to total synthesis. On the other hand, we had reported an efficient method for constructing an ingenane skeleton via "tandem cyclization-rearrangement strategy", while stereoselective introduction of the oxygen functionalities on the AB ring moiety remained as the final problem in ingenol synthesis. We designed a new synthetic route involving key intermediate 15 which has two oxygen functionalities on both of the A and B rings. Stereoselective synthesis of trans-decalinol derivative 6 was achieved through a chelation-controlled aldol reaction of enone 4 and an intramolecular alkylation reaction of ester 5. Under the influence of Lewis acid 10, cobalt complex 9 underwent a cyclization reaction to yield cyclic cobalt complex 11, which was subjected to Birch reduction followed by cyclopropanation to give allyl alcohol 13. Transformation of the tetracyclic carbon framework into an ingenane skeleton was achieved via stereoselective epoxidation of 13 followed by treatment with trimethylaluminum. The C1 hydroxyl group of the key intermediate 15 was effectively used as a flag for installation of the C19 methyl group and the C1-C2 double bond. Under the influence of a guanidine base, ketone 18 yielded conjugated diene 19 via isomerization of the C1-C2 double bond. Treatment of diene 20 with an excess amount of osmium tetroxide gave polyol 21, containing all of the stereogenic centers of ingenol. Functionalization of the A ring was accomplished via selective protection of the C3, C4, and C5 hydroxyl groups and a dehydration reaction. Finally, the allyl alcohol moiety of the B ring was constructed through a Horner-Emmons reaction and a [2,3]-rearrangement reaction of an allyl selenoxide compound, and the first total synthesis of ingenol was completed.
  • Minoru Sasaki, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    The Journal of Organic Chemistry 66 16 5388 - 5394 2001年08月01日 [通常論文]
  • K Tanino
    JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY JAPAN 59 6 549 - 559 2001年06月 [査読有り][招待有り]
     
    New synthetic methods for functionalized carbocyclic compounds were developed on the basis of [3+2] and [5+2] cycloaddition reactions by using carbocation species. Under the influence of a Lewis acid, 3-(methylthio)-2-siloxyallyl acetates reacted with various kinds of olefins to afford the corresponding cyclopentanones in good yields. The sterically more hindered regioisomer was predominantly formed in every case, and surprisingly high stereoselectivity was also observed in certain cases. An efficient synthetic method for (-)-coriolin has been developed on the basis of the [3+2] cycloaddition reaction. On the other hand, 5-acetozy-2-[(trimethylsilyl)methyl]-1-penten-3-yne-dicobalthexacarbonyl underwent [5+2] cycloaddition reactions with enol triisopropylsilyl ethers to give seven-membered compounds. The reactions with cyclic enol silyl ethers as well as acyclic enol silyl ethers exhibited remarkably high diastereoselectivity.
  • Minoru Sasaki, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Organic Letters 3 11 1765 - 1767 2001年05月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Yuhko Honda, Masaaki Miyashita*
    Tetrahedron Letters 41 48 9281 - 9285 2000年11月 [査読有り][通常論文]
  • Tadashi Shimizu, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 41 30 5715 - 5718 2000年07月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Tadashi Shimizu, Motoki Miyama, Isao Kuwajima
    Journal of the American Chemical Society 122 25 6116 - 6117 2000年06月01日 [査読有り][通常論文]
  • Yuichiro Egami, Masaru Takayanagi, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    HETEROCYCLES 52 2 583 - 583 2000年 [査読有り][通常論文]
  • Minoru Sasaki, Masahiro Miyazawa, Keiji Tanino, Masaaki Miyashita
    Tetrahedron Letters 40 52 9267 - 9270 1999年12月 [査読有り][通常論文]
  • Norihiko Watanabe, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 40 46 8133 - 8136 1999年11月 [査読有り][通常論文]
  • Keiichi Masuya, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Synlett 1999 5 647 - 649 1999年05月 [査読有り][通常論文]
  • Hajime Mizuno, Kei Domon, Keiichi Masuya, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 64 8 2648 - 2656 1999年04月01日 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Tadashi Shimizu, Michio Kuwahara, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 63 8 2422 - 2423 1998年04月01日 [査読有り][通常論文]
  • Keiichi Masuya, Kei Domon, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Journal of the American Chemical Society 120 8 1724 - 1731 1998年03月01日 [査読有り][通常論文]
  • 谷野 圭持, 中村 毅, 松井 拓也, 桑嶋 功
    天然有機化合物討論会講演要旨集 39 1 - 6 天然有機化合物討論会 1997年07月20日 
    Ingenol, isolated from the genus Euphorbia, has been of great interest as a synthetic target because of its unusual structure involving an "inside-outside" bridged BC ring coupled with a broad spectrum of biological activities. We herein describe a new entry to ingenane skeleton synthesis via a tandem cyclization-rearrangement strategy. Cross-aldol condensation of acetaldehyde with bromoketone 7, which was easily prepared from commercially available cyclohexanol 5, resulted in selective formation of (E)-enone 8. In the presence of LiBr, 8 was treated with lithium enolate of tert-butyl acetate to give hydroxy ester 9 as a single isomer. Stereoselective construction of the trans-decaline framework was achieved by intramolecular alkylation reaction of 9 promoted by tert-butylmagnesium chloride and LDA. Ester 10 was converted into dichloroolefin 12 via reduction, Swern oxidation, and Horner-Emmons reaction. Successive treatment of 12 with excess butyllithium and paraformaldehyde afforded a propargyl alcohol, which was acetylated and treated with Co-2(CO)8 to give cyclization-rearrangement precursor 1. Under the influence of methyl(2,6-dimethyl-4-nitrophenoxy)aluminum trifluoroacatate, cobalt complex 1 underwent intramolecular electrophilic addition of the propargyl cation moiety to the ethylidene carbon followed by the pinacol-type rearrangement to yield cobalt complex 4 having an ingenane skeleton. Birch reduction of 4 followed by dibromocyclopropanation and methylation afforded 17 containing a complete CD ring system of ingenol.
  • Masaharu Sugai, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Synlett 1997 Sup. I 461 - 462 1997年06月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Naoei Yoshitani, Fumiko Moriyama, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 62 13 4206 - 4207 1997年06月01日 [査読有り][通常論文]
  • Tsuyoshi Nakamura, Takuya Matsui, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 62 10 3032 - 3033 1997年05月01日 [査読有り][通常論文]
  • Kei Domon, Keiichi Masuya, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 38 3 465 - 468 1997年01月 [通常論文]
  • Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Phosphorus, Sulfur and Silicon and Related Elements 120-121 369 - 370 1997年 [査読有り][通常論文]
     
    Highly stereoselective C-C bond forming reactions were developed on the basis of nucleophilic addition of alkenylsulfides to aldehydes, imines, and α,β-unsaturated carbonyl compounds.
  • 谷野 圭持, 土門 敬, 高橋 良典, 桝屋 圭一, 桑嶋 功
    天然有機化合物討論会講演要旨集 38 583 - 588 天然有機化合物討論会 1996年09月02日 
    A new synthetic method for cyclopentanone derivatives via formal [3+2] cycloaddition reaction of 2-oxyallyl cation and an olefin was developed. Under the influence of EtAlCl_2 or AlCl_3, allyl acetates 1a, 1b, or 1c reacted with various kinds of olefins to afford 2-(methylthio)cyclopentanone derivatives in good yield. The reaction was highly regioselective to yield the sterically more hindered regioisomer, which indicates that the initial C-C bond formation reaction between an olefin and the (1-(methylthio)-2-siloxy)allyl cation intermediate occurs at the γ-position of sulfur. A new method for methylenecyclopentane annulation via formal [3+2] cycloaddition reaction was also developed by using allylsilane 1d. The reaction proceeds with almost complete regioselectivity as well as high stereoselectivity. An efficient formal total synthesis of triquinane sesquiterpene coriolin was accomplished by using the cyclopentanone annulation reaction. Hydroxyenone 14, which has been reported as a key intermediate in the total synthesis of coriolin, was synthesized as shown in Scheme 5.
  • Yoshinori Takahashi, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 37 33 5943 - 5946 1996年08月 [査読有り][通常論文]
  • Kentaro Sato, Tsukasa Koga, Keiichi Masuya, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Synlett 1996 08 751 - 751 1996年08月 [査読有り][通常論文]
  • Keiichi Masuya Kei Domon, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Synlett 1996 02 157 - 158 1996年02月 [査読有り][通常論文]
  • Isao Kuwajima, Keiji Tanino
    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry 54 11 929 - 940 1996年 [査読有り][招待有り]
     
    By utilizing the characteristic features of vinylsulfides, 2-(alkylthio)allyl silyl ethers were designed as efficient ene substrates, and their use led to exploration of general carbonyl and imine ene reactions. By using 3-(alkylthio)-2-siloxyallyl acetates, a useful [3+2]cyclopentane annulation methodology was developed. Further, a tandem C-C bond formation/cleavage methodology was also designed.
  • Masaru Takayanagi, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Synlett 1995 02 173 - 174 1995年02月 [査読有り][通常論文]
  • Keiichi Masuya, Kei Domon, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 35 41 7965 - 7968 1994年10月10日 [査読有り][通常論文]
  • Yoshitomo Tohyama, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 59 3 518 - 519 1994年02月 [査読有り][通常論文]
  • Masaru Takayanagi, Nobuharu Umamori, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Journal of the American Chemical Society 115 26 12635 - 12636 1993年12月 [査読有り][通常論文]
  • Mitsumasa Takahashi, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Chemistry Letters 22 10 1655 - 1658 1993年10月 [査読有り][通常論文]
  • Hisashi Shoda, Takashi Nakamura, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 34 39 6281 - 6284 1993年09月 [査読有り][通常論文]
  • S. Kamei, Y. Sakai, Y. Ohashi, A. Adachi, K. Tanino, I. Kuwajima
    Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications 49 8 1509 - 1511 1993年08月15日 [査読有り][通常論文]
  • Akira Adachi, Keiichi Masuya, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 58 16 4189 - 4190 1993年07月 [査読有り][通常論文]
  • Takashi Nakamura, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 34 3 477 - 480 1993年01月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Mitsumasa Takahashi, Koichi Murayama, Isao Kuwajima
    The Journal of Organic Chemistry 57 26 7009 - 7010 1992年12月 [査読有り][通常論文]
  • 谷野 圭持, 足立 晃, 桑嶋 功
    天然有機化合物討論会講演要旨集 34 158 - 165 天然有機化合物討論会 1992年09月10日 
    A highly enantio-selective ene reaction was developed on the bases of chirality transfer. An optically pure ene substrate (S)-3-(tert-butyldimethylsiloxy)-2-(ethylthio)-1-butene 1b was prepared in three steps from (S)-ethyl lactate. Under the influence of Me_2AlCl, the reactions of 1b with aromatic, aliphatic, or α, β-unsaturated aldehydes afforded the optically active adducts 2 in high ee. Based on these results, an efficient synthetic method of an optically pure anthracyclinone precursor was developed. The ene reaction of aldehyde 10 with 1c afforded the almost enantiomerically pure adduct 11 in high yield. Diol 12 was prepared through regioselective lithiation and hydroxymethylation. Construction of A-ring to give ketone 15 was performed by trichloro-acetylation of 12 followed by treatment with Me_2AlCl. Diastereoselective oxidation of enol silylether 18, which was obtained through reductive silylation of α-(methylthio)ketone, afforded the anthracyclinone precursor 19.
  • Takashi Nakamura, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Chemistry Letters 21 8 1425 - 1428 1992年08月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Hisashi Shoda, Takashi Nakamura, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 33 10 1337 - 1340 1992年03月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Takashi Nakamura, Isan Kuwajima
    Tetrahedron Letters 31 15 2165 - 2168 1990年01月 [査読有り][通常論文]
  • Toyoharu Matsuda, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 30 32 4267 - 4270 1989年01月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Kazushige Sato, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 30 47 6551 - 6554 1989年01月 [査読有り][通常論文]
  • Tetsuya Katoh, Keiji Tanino, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 29 15 1819 - 1822 1988年01月 [査読有り][通常論文]
  • Keiji Tanino, Tetsuya Katoh, Isao Kuwajima
    Tetrahedron Letters 29 15 1815 - 1818 1988年01月 [査読有り][通常論文]
  • Tanino Keiji, Hatanaka Yasuo, Kuwajima Isao
    Chemistry Letters 16 2 385 - 388 The Chemical Society of Japan 1987年02月05日 [査読有り][通常論文]
     
    In the reaction of 3-(trimethylsilyl)methylcyclohexyl mesylates with dimethylaluminium triflate, the silyl group has a remarkable effect to induce successive rearrangements of a hydride and an alkyl group so as to form a stable β-silyl cationic species which finally afford the corresponding olefins.

書籍

  • 天然物全合成の最新動向
    シーエムシー出版 2009年
  • 天然物化学 植物編
    アイピーシー 2007年
  • 第5版実験化学講座 16有機化合物の合成IV
    丸善 2005年

その他活動・業績

受賞

  • 2013年 日本化学会 学術賞
     
    受賞者: 谷野 圭持
  • 2011年 名古屋シルバーメダル
     
    受賞者: 谷野 圭持
  • 2007年 有機合成化学協会 Mukaiyama Award
  • 2000年 有機合成化学協会 有機合成化学奨励賞

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • ペリ環状反応に基づくユニークな中員環骨格構築法:高次構造天然物合成への展開
    日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : 谷野 圭持
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2018年 -2020年 
    代表者 : 谷野 圭持
  • 文部科学省:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    研究期間 : 2015年 -2019年 
    代表者 : 谷野 圭持
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2015年 -2017年 
    代表者 : 谷野 圭持
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2012年 -2014年 
    代表者 : 谷野 圭持
  • 文部科学省:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    研究期間 : 2009年 -2012年 
    代表者 : 谷野 圭持
     
    多官能性天然有機化合物の全合成においては,工程数の短縮が成功の鍵を握ることから、環骨格形成において複数の炭素-炭素結合を一挙に形成する反応集積化手法の開発を目指した。まず、単子菌類から単離されたセスキテルペンであるフランエーテルBを合成標的とし、シロキシアレンとアセチレンジコバルト錯体の[5+2]型付加環化反応を開発した。この効率的7員環構築法とエノールシリルエーテルの分子内アルキル化反応を組み合わせて、ヒドロアズレン骨格を構築した。次に、硝酸アンモニウムセリウムを用いてコバルト錯体部位の無水マレイン酸への変換と渡環エーテル部の形成を一挙に行なった。最後に、無水マレイン酸部を還元的にフラン環に変換し、フランエーテルBの全合成を達成した。次に、サンゴ類から抽出されるクラジエリンテルペノイドを合成標的とし、それらに含まれる11-オキサビシクロ[6.2.1]ウンデカン骨格をアセチレンジコバルト錯体とフランの[6+4]型付加環化反応により構築した。得られたコバルト錯体に酢酸中でヨウ素と酢酸銅(II)を作用させると、渡環酸素の転位を伴う特異なヨウ素化反応が進行し、11-オキサビシクロ[5.3.1]ウンデカン骨格を有するアリル酢酸エステルが生成することを見出した。光学分割を経て合成した光学活性エノンから、有機銅試薬の共役付加反応および分子内環化反応を経て6員環を構築した。共役付加によりイ...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2009年 -2011年 
    代表者 : 谷野 圭持
     
    ソラノエクレピンAの関連化合物であり、ダイズシストセンチュウ孵化促進物質であるグリシノエクレピンAについて、不斉全合成に成功した。本合成の特長は、1)独自に開発したシクロペンテンアヌレーション法によるビシクロ[4.3.0]ノナン骨格の立体選択的構築、2)ヒドロホウ素化反応・鈴木-宮浦カップリングによる側鎖の立体選択的導入、3)7-オキサビシクロ[2.2.0]ヘプタン骨格を有する橋頭位アニオンを用いるA環導入、にある。グリシノエクレピンAの全合成は既に3例が報告されているが、上記の方法論を開発することで従来法をしのぐ効率的な全合成が達成でき、Chemistry Letters誌に発表した論文はEditors Choiceに選定された。一方、前年度に明らかとなったソラノエクレピンAの全合成における問題点は、1)分子内Diels-Alder反応における面制御、2)混み合った環境にあるC19位水酸基の立体選択的還元、3)複数の酸素官能基の選択的変換、であった。これらの諸問題について、1)C19位水酸基の保護基と反応溶媒の検討、2)還元剤としてのDBALの採用、3)TMS基の特性を利用した水酸基の区別、の解決法を見出した結果、ソラノエクレピンAの世界初の全合成を達成した。本合成品を用いて、ジャガイモシストセンチュウの孵化活性試験を行ない、極めて低濃度の水溶液中で顕著な孵化促進活性を示す...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2007年 -2009年 
    代表者 : 宮下 正昭, 谷野 圭持, 南雲 紳史, 谷野 圭持, 南雲 紳史
     
    近年、特異な化学構造と顕著な生物活性を有する微量の天然有機化合物が次々と発見されており、新規医薬品開発の面から非常に注目されている。本研究は、スナギンチャクの成分で顕著な薬理活性を示すゾアンタミン系アルカロイドの化学合成を研究主題とし、骨粗鬆症治療薬として非常に期待されているノルゾアンタミンの全合成に続き、強力な鎮痛作用を有するゾアンタミンおよび顕著な抗血小板凝集作用を示すゾアンテノールの世界初の化学合成を達成した。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(特定領域研究)
    研究期間 : 2004年 -2008年 
    代表者 : 福山 透, 小林 資正, 佐々木 誠, 谷野 圭持, 菅 敏幸
     
    平成20年6月に、取りまとめの公開シンポジウムをタワーホール船堀(東京)にて実施した。このとき代表的な研究成果を中心に公開し、成果を社会に対して発信した。これらの研究成果は、生命現象の化学的解明に飛躍的な進展や新戦略による創薬にも直結するため、製薬に代表される産業界においても有用であり、公開シンポジウムでは企業の研究者も幅広く参加した。また、本特定領域研究では、各研究項目の計画研究班員と公募班員の間での緊密な共同研究体制を構築することを重要課題として掲げた。これまで、公開シンポジウムやHPにより研究者の相互の理解を深め、有機的連携と緊密な共同研究体制を構築した。現在までに、30組以上の領域内共同研究が進行中であり、成果があがりつつある。また、最終報告も平成21年3月に作成した。この最終報告書にはおのずと解決された問題と、さらに解決されなかった問題(既存の学術誌等には投稿できない)が例示されることとなるため、この方面の研究者にとって研究課題が容易に見つけ出せるバイブル的な存在になるように留意し整理した。また、班員、研究協力者、班友の業績を中心としたテキスト「天然物の全合成 : 2001〜2008」の編纂を行った。現在最終校正の段階にあり、平成21年中に発売可能な状態にある。本特定領域ではすでに50を超える生理活性天然物(生体機能分子)の全合成を達成している。それらを網羅する本書...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(特定領域研究)
    研究期間 : 2004年 -2007年 
    代表者 : 谷野 圭持, 宮下 正昭, 吉村 文彦
     
    昨年度は、独自のシクロペンテンアヌレーション法および橋頭位アニオンを用いるA環部導入法を駆使し、ダイズシスト線虫孵化促進物質グリシノエクレピンAの不斉全合成を達成した。今年度はまず、この知見をさらに発展させて天然物グリシノエクレピンBの不斉全合成を目指した。本化合物はグリシノエクレピンAの類縁体であるが、D環上の側鎖にγ-ヒドロキシ-α,β-不飽和カルボン酸部位を有する点が異なる。この部位の立体選択的構築法を検討した結果、光学活性配位子を用いる不斉野崎-檜山-岸カップリング反応を用いることにより、世界初の不斉全合成を達成することができた。一方、昨年度から着手した高次構造天然物アザジラクチンの全合成研究においては、高度に縮環したEFG環部の効率的な合成法を検討した。その結果、Nazarov環化反応によりE環を、分子内ェーテル環化によりF環を、メチルチオ基を水銀塩で活性化する分子内グリコシル化反応によりG環を各々構築し、モデル化合物の効率的合成に成功した。今後は、この知見を既に確立したC8位四級不斉炭素の立体選択的構築法と組み合わせることで、アザジラクチンの全合成が達成する計画である。さらに、海洋産天然物スクレロフィチンAの全合成研究において、以下の画期的な進展があった。従来は、[6+4]型付加環化反応により構築した11-オキサビシクロ[6.2.1]ウンデカン骨格が、脱コバルト錯...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 宮下 正昭, 谷野 圭持
     
    (1)ノルゾアンタミン及びゾアンタミンの不斉全合成骨粗鬆症モデルマウスの骨密度や骨重量の低下を強力に抑制する7環性海産アルカロイド、ノルゾアンタミンならびに顕著な抗炎症作用と鎮痛作用を有するゾアンタミンの全合成研究を展開し、三つの合成上の重要課題:(1)C環上に存在する3個の四級不斉炭素の立体選択的構築、(2)トランス-アンチ-トランスに縮環したパーヒドロフェナンスレン骨格(ABC環)の立体選択的合成、(3)二組のアミノアセタール構造ならびに架橋したδ-ラクトン環を含むDEFG環部の立体選択的構築、を解決することにより、これらのアルカロイドの最初の化学合成を達成した。ノルゾアンタミンの全合成は5-メチルシクロヘキセノンから出発して41工程、全収率3.5%、各工程の平均収率は92%であり、本合成によりゾアンタミン系アルカロイドの高効率的な化学合成ルートを確立できた。またノルゾアンタミンのC19位にメチル基を導入するルートを開発し、ゾアンタミンの最初の化学合成を達成した。(2)ソラノエクレピンAの全合成研究ジャガイモシスト線虫(PCN)の孵化促進物質であるソラノエクレピンAの不斉全合成を目指し新たに4-メトキシ-3-ブテンニトリルの共役付加反応を基軸とする効率的なシクロペンテンアヌレーション反応を開発するとともに、2環性エノンの効率的な合成法を確立した。またエポキシアルコールのピ...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2002年 -2004年 
    代表者 : 谷野 圭持
     
    (1)[5+2]型付加環化反応の新展開エノールシリルエーテル部位とアセチレンジコバルト錯体部位を合わせ持つ5炭素ユニットとエノールシリルエーテルとの[5+2]型付加環化反応の適用範囲を拡大する目的で、種々の電子豊富オレフィンおよび芳香族化合物を2炭素ユニットとして検討を行い、シロキシアレンが新たな置換形式の7員環化合物を高収率で与えることを見出した。(2)高次付加環化反応の開発先に開発した5炭素ユニットを一炭素伸長した6炭素ユニットを用いると、エノールシリルエーテルとの[6+2]型付加環化反応が進行し、8員環化合物が高収率かつ高立体選択的に合成できた。さらに、エノールシリルエーテルをアリルシリルエーテルに換えると[6+3]型付加環化反応が進行し、9員環アセチレンジコバルト錯体が単一の立体異性体として得られた。この付加環化体は、硝酸アンモニウムセリウムを作用させることにより、対応する9員環アセチレンに変換された。9員環アセチレンは環歪みを有するため通常の方法では合成困難とされており、今回開発した[6+3]型付加環化反応は、全く新しくかつ実用的な合成手法として特筆される。一方、フランは4炭素ユニットとして働くことを見出し、[5+4]型および[6+4]型付加環化反応による中員環骨格構築法を開発することができた。(3)天然物合成への展開シロキシアレンの[5+2]型付加環化反応を鍵反応...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(A))
    研究期間 : 2000年 -2002年 
    代表者 : 宮下 正昭, 谷野 圭持
     
    多不斉中心を有する鎖状有機分子を高立体選択的に作り分ける精密有機合成手法の開発は現代有機化学の重要なテーマである。本研究はエポキシドの求核置換反応を基軸とし,新しい概念に基づく立体特異的鎖状有機分子構築法を開発するとともに,それらを生理活性天然物の全合成へ応用展開し,有機合成に新局面を拓くことを目的として行われた。その結果,本基盤研究費が交付された平成12年~14年度の3年間に以下の研究成果を得た。(1)2,3-エポキシアルコールのC2位選択的アルキル化反応の開発(2)有機アルミニウムートリアルキルシリルトリフラートの組み合わせによるエポキシドの立体特異的アルキル化-シリル化反応の開発(3)γ,δ-エポキシ-α,β-不飽和エステル系の立体選択的S_N2'反応の開発(4)二重立体反転を伴う立体特異的鎖状有機分子構築法の開発(5)ホウ素キレートのエンド開環反応を機軸とする2,3-エポキシアルコールのC2位選択的求核置換反応の開発また特異な生物活性と化学構造を有する以下の天然物の全合成を達成した。(1)トウモロコシの宿主特異的病原毒素PM-Toxin A及びBの不斉全合成(2)高歪み天然物インゲノールの全合成(3)強力な抗癌活性を示す海産天然物サイトファイシンCの立体選択的全合成(4)イオノフォアー抗生物質ジンコフォリンの不斉全合成
  • 文部科学省:科学研究費補助金(奨励研究(A))
    研究期間 : 1998年 -1999年 
    代表者 : 谷野 圭持
     
    筆者は昨年度までに、コバルトアセチレン錯体部位を有するtrans-デカリノール誘導体の分子内環化反応およびエポキシアルコールの炭素骨格転位反応を経て新規なインゲナン誘導体を合成することに成功した。この化合物はインゲノールと等しいCD環部を有するのみならず、A環上の1位およびB環上の6位に各々酸素官能基を有する重要中間体である。今年度は、このインゲナン誘導体からインゲノールへの変換を実現するべく、まずA環の官能基化を検討した。すなわち、1位水酸基をケトンへと酸化した後、2位へのexo-メチレン基の導入および水素添加を経て2-メチル体を合成した。さらに、1位ケト基を還元して得たアルコールを脱水反応によりC(1)-C(2)オレフィンとした後、クロム酸を用いたアリル位の酸化反応により3位にケト基を導入した。最後に、DIBALを用いて3位ケト基を立体選択的に還元し、インゲノールのA環に存在するすべての官能基の導入を達成した。一方、これと並行してB環の官能基化についても以下の検討を行った。すなわち、6位水酸基をケトンへと酸化した後、塩基で処理して4位のメトキシ基をβ-脱離させ、共役エノンを得た。このものに塩基性過酸化水素を作用させて立体選択的にC(4)-C(5)エポキシドとした後、Peterson反応により6位ケト基をケテンジチオアセタールへと変換した。最後に、塩化銅で処理してエポキシド...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(重点領域研究, 特定領域研究(A))
    研究期間 : 1997年 -1999年 
    代表者 : 吉田 潤一, 堀口 良昭, 澤村 正也, 岩澤 伸治, 大嶋 幸一郎, 神戸 宣明, 碇屋 隆雄, 谷野 圭持
     
    本研究では新化学現象・新反応の発見と開拓のために、反応の分子環境としての反応場、反応剤、反応媒体、反応手法などを反応メディアという観点から研究を行ってきた。とくに、電子移動反応場、高分子反応場、結晶反応場、ラジカル反応場、金属錯体反応場、特異条件反応場とそれらの境界領域について重点的に検討を行い、新現象・新反応の発見を目指して検討を行ってきた。その結果、多くの特筆すべき成果を得ることができた。以下に示す。電子移動反応場においては、活性種の生成条件を高度に制御することにより、生成した活性種を蓄え、それを結合生成反応に用いるというカチオンプール法を開拓し、炭素-炭素結合生成反応の新しい方法論を明らかにした。さらに、電解反応場と固体マトリックス反応場の組み合わせにより、高効率・高選択的な分子変換法を明らかにした。また、有機金属反応場、ラジカル反応場、カチオン反応場においては、新活性種や機能性反応場反応の構築などにおいて顕著な成果を上げることができた。媒体の研究においても注目すべき成果が得られた。すなわち、水中におけるラジカル反応において、従来の有機溶媒中の反応にみられない興味深い応性の変化や選択性の変化が観測されることを明らかにした。また、水中におけるイオン反応の促進効果を利用し、ラジカル反応とイオン反応を組み合わせる新しい反応系の開発をも明らかにした。さらに、超臨界流体における金...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 1996年 -1997年 
    代表者 : 桑嶋 功, 谷野 圭持
     
    3-(アルキルチオ)-2-(シロキシ)アリルアセタートを3炭素源とする[3+2]環化付加反応について検討し、各種の電子余剰オレフィン類との反応によるシクロペンタノン及びメチレンシクロペンタンの新規構築法を開発した。さらに、この反応の位置選択性及び立体特異性発現の機構について検討し、大きなHOMO係数を持つビニルスルフィドの硫黄原子が立体選択性発現に大きな影響を持つことを明らかにした。また、この手法を基盤として、トリキナン型生理活性物質であるコリオリンの不斉全合成を達成した。さらに、現在、ペンタレノラクトンGの全合成についても検討を加えている。これらの成果を基盤として、適当な求核部位を持つ3-(アルキルチオ)アリルアセタートを設計し、この位置選択的環化による中及び大員環炭素骨格構築法を開発した。さらに、この手法を活用する中及び大員環炭素骨格を含む天然有機化合物の合成似ついて検討を加えている。特異な環状炭素骨格と生理活性から合成化学的に広く注目されているインゲノールの合成を目指して、先ず、環化と転位を伴う一段階構築法を設計して検討を行い、この特異な炭素骨格の極めて有効な構築法を開発した。現在、この変換法を基盤とした全合成に関して研究を進めている。
  • Development of Selective C-C bond Farming ReactionsTotal Synthesis of Natural Products
    研究期間 : 1997年
  • 文部科学省:科学研究費補助金(奨励研究(A))
    研究期間 : 1995年 -1995年 
    代表者 : 谷野 圭持
     
    まず、2-(メチルチオ)クロチルシリルエーテルと芳香族鎖状イミンとのエン反応について検討を行った結果、窒素上にアルコキシカルボニル基を導入することでイミンの反応性が著しく向上し、良好な収率で目的とする付加体が得られることを見出した。本反応のジアステレオ選択性は高く、エン基質のZ体はsyn体を、またE体はanti体をそれぞれ選択的に与えた。一方、対応する脂肪族鎖状イミンは合成困難であったが、1,1-ビスカルバマートを等価体として用いることで、高立体選択的にエン反応が進行することを明らかにした。次に、環状イミンとの反応について検討を行い、5-アシロキシピロリドン誘導体をイミン等価体として用いることでピロリジン環上へのジアステレオ選択的な側鎖導入を実現した。さらに、本反応の不斉合成への応用を試み、光学活性な1-フェネチルアミンから誘導される出発原料を用いればジアステレオ面選択的付加が起こることを明らかにした。以上の反応によって得られるエン付加体は、アシル基で保護されたアミノ基およびエノールシリルエーテル部位を合わせ持つことから、含窒素複素環の前駆体として有用であることを示した。すなわち、付加体を酸で処理するとエノールシリルエーテル部位の加水分解および環化が進行し、ピロリジノール誘導体を与えるが、このもののエステル誘導体にルイス酸共存下、種々の求核試剤を作用させることにより、環骨格上...

教育活動情報

主要な担当授業

  • 化学特別講義
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 総合化学院
    キーワード : 有機合成反応、有機触媒、全合成、ポットエコノミー、タイムエコノミー
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : 基礎有機化学、構造有機化学、反応有機化学、有機金属化学、有機合成化学、高分子化学
  • 有機化学特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 総合化学院
    キーワード : 基礎有機化学、構造有機化学、反応有機化学、有機金属化学、有機合成化学、高分子化学
  • 生物化学A(Ⅳ)
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 総合化学院
    キーワード : カルボカチオン、ルイス酸、エノールシリルエーテル、アリルシラン、求電子付加反応、カルボラジカル、ラジカル還元反応、ラジカル付加反応、ラジカル環化反応
  • 有機化学Ⅱ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : ラジカル、芳香族、求電子置換反応、カルボニル化合物、求核付加反応
  • 科学・技術の世界
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 無機物質、有機物質、生体物質、医薬品、環境問題


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