梅澤　大樹 (ウメザワ　タイキ)

地球環境科学研究院　物質機能科学部門　生体物質科学分野准教授
Last Updated :2026/01/07

■研究者基本情報

学位

  • 博士(理学), 大阪市立大学

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ホームページURL

研究者番号

  • 20503618

ORCID ID

J-Global ID

研究キーワード

  • 含塩素化合物
  • 全合成
  • クロロスルフォリピッド
  • 有機合成化学
  • ブロモペルオキシダーゼ
  • ウラソゾ
  • 紅藻
  • ハロゲン
  • 付着生物
  • フジツボ
  • Laurencin
  • 付着阻害
  • Omaezallene
  • ローレンシン
  • 天然物合成
  • 有機合成
  • Natural Product Synthesis
  • Organic Synthesis

研究分野

  • ライフサイエンス, 水圏生命科学
  • ナノテク・材料, 生物分子化学

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2013年
    北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 准教授
  • 2008年
    - 北海道大学大学院地球環境科学研究院 助教
  • 2006年04月 - 2007年12月
    スクリプス研究所, 化学科, 博士研究員

学歴

  • 2006年, 大阪市立大学, 理学研究科, 物質分子系専攻, 日本国
  • 2006年, 大阪市立大学, Graduate School, Division of Natural Science
  • 2001年, 大阪市立大学, 理学部, 物質科学科, 日本国
  • 2001年, 大阪市立大学, Faculty of Science

■研究活動情報

受賞

  • 2016年10月, 平成27年度「日本化学会北海道支部奨励賞」　　　　　　　　　　　　　　　

論文

  • Development and Mechanistic Insights into Nef Reaction for Preparation of Aldehydes Using Singlet Oxygen
    Ira Novita Sari, Bobo Yan, Tatsuya Morozumi, Yuichi Kamiya, Taiki Umezawa
    Organic Letters, American Chemical Society (ACS), 2025年04月17日
    研究論文（学術雑誌）
  • Chemoselective Preparation of Alkynes from Vicinal and Geminal Dibromoalkenes.
    Hyuga Okumura, Nurcahyo Iman Prakoso, Tatsuya Morozumi, Taiki Umezawa
    Organic letters, 26, 46, 9817, 9821, 2024年11月22日, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The reductive conversion of vicinal and geminal dibromoalkenes into the corresponding alkynes with iPrMgCl-LiCl (Turbo Grignard reagent) is described. This reaction proceeded in the presence of various functional groups such as ethers, esters, or carbamates under mild conditions in high yields. Due to the selective reactivity, the easily prepared vic-dibromoalkene is considered to be a protecting group of alkyne toward an electrophile. Although butyl lithium has been widely used for the conversion of gem-dibromoalkenes into alkynes in the Corey-Fuchs alkyne synthesis, we report here alternative mild and chemoselective reaction conditions for alkyne synthesis.
  • Doubly Homologated Tyrosine-Containing Peptides from the Cyanobacterium Microcystis aeruginosa NIES-4285 and Their Biosynthesis
    Chin-Soon Phan, Zhengyi Ling, Jakia Jerin Mehjabin, Kenichi Matsuda, Nurcahyo Iman Prakoso, Taiki Umezawa, Toshiyuki Wakimoto, Tatsufumi Okino
    Journal of Natural Products, American Chemical Society (ACS), 2024年10月30日
    研究論文（学術雑誌）
  • Synthesis and Conformational Analysis of α,β-Dichlorocarbonyl Compounds
    Shunta Kobayashi, Nurcahyo Iman Prakoso, Xin Zheng, Shin ichiro Noro, Masaru Hashimoto, Tatsuya Morozumi, Taiki Umezawa
    European Journal of Organic Chemistry, 27, 33, 2024年09月02日
    研究論文（学術雑誌）
  • Distinct regulation of two flagella by calcium during chemotaxis of male gametes in the brown alga Mutimo cylindricus (Cutleriaceae, Tilopteridales)
    Kinoshita‐Terauchi N, Shiba K, Umezawa T, Inaba K
    Journal of phycology, 2024年04月
    研究論文（学術雑誌）
  • Novel settlement inhibition oligopeptides containing β-amino acids
    Taiki Umezawa, Ira Novita Sari, Erina Yoshimura, Yasuyuki Nogata
    RSC Sustainability, 2024年
    研究論文（学術雑誌）
  • Mild Metal-Free 1,2-Dichlorination of Alkynes by NCS-PPh3-H2O System
    Jianan Yuan, Nurcahyo Iman Prakoso, Tatsuya Morozumi, Taiki Umezawa
    Synthesis (Germany), 56, 5, 771, 776, 2023年09月15日
    研究論文（学術雑誌）
  • Formation pathway by by-products in methacrolein oxidation over H3PMo12O40 investigated by using 12C-labeled methacrolein
    Mitsuru Kanno, Jun Hirata, Taiki Umezawa, Wataru Ninomiya, Yuichi Kamiya
    Journal of the Japan Petroleum Institute, 66, 4, 128, 131, Japan Petroleum Institute, 2023年07月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Syntheses and Biological Activities of Danicalipin A Derivatives.
    Taiki Umezawa, Takeshi Maeda, Takuya Akiyama, Nurcahyo Iman Prakoso, Jakia Jerin Mehjabin, Tatsufumi Okino, Fuyuhiko Matsuda
    Chemistry & biodiversity, 20, 6, e202300400, 2023年06月, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Synthesis of three derivatives of danicalipin A, tetrachloride, trisulfate and a fluorescent probe was achieved through Wittig reaction strategy. Toxicity of the derivatives against brine shrimp (Artemia salina) as also investigated to provide useful information for the biological activity; i) less chloride derivative showed similar toxicity to danicalipin A, ii) the amphiphilic property, a characteristic feature of danicalipin A, was crucial because trisulfate considerably decreased the toxicity and iii) fluorescent derivative kept brine shrimp toxicity of danicalipin A.
  • Scope and limitations of absolute configuration determination of allenic natural products using the CCC stretching VCD signal.
    Tohru Taniguchi, Mutmainah, Shu Takimoto, Takahiro Suzuki, Soichiro Watanabe, Fuyuhiko Matsuda, Taiki Umezawa, Kenji Monde
    Organic & biomolecular chemistry, 21, 3, 569, 574, Royal Society of Chemistry ({RSC}), 2023年01月18日, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The allene functional group in natural products isolated so far exists in a non-racemic form, but its axial chirality is difficult to elucidate. Allenes exhibit a characteristic antisymmetric CCC stretching mode at around 1950 cm-1, and their VCD properties have not been studied in detail. This work, for the first time, applied VCD spectroscopy to allenic natural products and allenic molecules with other asymmetric centers focusing on the antisymmetric CCC stretching mode. This vibrational mode yielded a negligibly weak VCD signal for several molecules, but in the presence of electron-withdrawing and/or conjugating substituents, it generated a stronger one. Its sign was found to be influenced by the nature of substituents. These findings should deepen the understanding of the VCD properties of the allene functional group and should be useful for future studies of chiral allenes.
  • Model Study toward Total Synthesis of Mytilipin C
    Taiki Umezawa, Nurcahyo Iman Prakoso, Koichi Tsuji, Yosuke Ogura, Takumi Sato, Fuyuhiko Matsuda
    Bulletin of the Chemical Society of Japan, 95, 10, 1491, 1500, The Chemical Society of Japan, 2022年10月15日
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Nostosin G and Spiroidesin B from the Cyanobacterium Dolichospermum sp. NIES-1697
    Chin-Soon Phan, Jakia Jerin Mehjabin, Andrea Roxanne J. Anas, Masahiro Hayasaka, Reiko Onoki, Juting Wang, Taiki Umezawa, Kenji Washio, Masaaki Morikawa, Tatsufumi Okino
    Journal of Natural Products, American Chemical Society (ACS), 2022年08月10日
    研究論文（学術雑誌）
  • Enantioselective Total Synthesis of Multifidene, a Sex Pheromone of Brown Algae
    Taiki Umezawa, Misaki Hara, Nana Kinoshita-Terauchi, Fuyuhiko Matsuda
    Organics, 3, 3, 187, 195, MDPI AG, 2022年07月
    研究論文（学術雑誌）, The total synthesis of multifidene, a sex pheromone found in brown algae, is described. The synthesis features the highly enantioselective and diastereoselective addition reaction of an aldehyde to a nitroolefin in the presence of a Hayashi–Jørgensen catalyst and a Nef reaction initiated by visible light irradiation. These key reactions enabled the 11-step synthesis from commercially available compounds. The synthetic pheromones are examined with gametes.
  • Effective Synthesis and Antifouling Activity of Dolastatin 16 Derivatives.
    Loida O Casalme, Keisuke Katayama, Yoshiki Hayakawa, Kensuke Nakamura, Arisa Yamauchi, Yasuyuki Nogata, Erina Yoshimura, Fuyuhiko Matsuda, Taiki Umezawa
    Marine drugs, 20, 2, 2022年02月04日, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Some derivatives of dolastatin 16, a depsipeptide natural product first obtained from the sea hare Dolabella auricularia, were synthesized through second-generation synthesis of two unusual amino acids, dolaphenvaline and dolamethylleuine. The second-generation synthesis enabled derivatizations such as functionalization of the aromatic ring in dolaphenvaline. The derivatives of fragments and whole structures were evaluated for antifouling activity against the cypris larvae of Amphibalanus amphitrite. Small fragments inhibited the settlement of the cypris larvae at potent to moderate concentrations (EC50 = 0.60-4.62 μg/mL), although dolastatin 16 with a substituent on the aromatic ring (24) was much less potent than dolastatin 16.
  • Efficient synthesis of α,β-dichlorinated ketones from α,β-dichlorinated Weinreb amides through a simple work-up procedure.
    Nurcahyo Iman Prakoso, Fuyuhiko Matsuda, Taiki Umezawa
    Organic & biomolecular chemistry, 19, 36, 7822, 7826, 2021年09月22日, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Assignment of Absolute Configuration of Bromoallenes by Vacuum-Ultraviolet Circular Dichroism (VUVCD).
    Taiki Umezawa, Nakaba Mizutani, Koichi Matsuo, Yuugo Tokunaga, Fuyuhiko Matsuda, Tatsuo Nehira
    Molecules (Basel, Switzerland), 26, 5, 2021年02月27日, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Biosurfactants from Marine Cyanobacteria Collected in Sabah, Malaysia
    Jakia Jerin Mehjabin, Liang Wei, Julie G. Petitbois, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Charles S. Vairappan, Masaaki Morikawa, Tatsufumi Okino
    Journal of Natural Products, 83, 6, 1925, 1930, American Chemical Society (ACS), 2020年05月20日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A Reliable Method to Create Adjacent Acid-Base Pair Sites on Silica through Hydrolysis of Pre-anchored Amide
    Wontae Kim, Loida O. Casalme, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Ryoichi Otomo, Yuichi Kamiya
    Chemistry Letters, 49, 1, 71, 74, The Chemical Society of Japan, 2020年01月05日
    研究論文（学術雑誌）
  • Neighboring Effect of Intramolecular Chlorine Atoms on Epoxide Opening Reaction by Chloride Anions.
    Taiki Umezawa, Masayuki Shibata, Ryutaro Tamagawa, Fuyuhiko Matsuda
    Organic letters, 21, 19, 7731, 7735, 2019年10月04日, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A brown algal sex pheromone reverses the sign of phototaxis by cAMP/Ca-dependent signaling in the male gametes of Mutimo cylindricus (Cutleriaceae)
    Kinoshita-Terauchi, Nana, Shiba, Kogiku, Umezawa, Taiki, Matsuda, Fuyuhiko, Motomura, Taizo, Inaba, Kazuo
    Journal of photochemistry and photobiology. B, Biology, 192, 113, 123, ELSEVIER SCIENCE SA, 2019年03月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Male gametes of the brown alga Mutimo cylindricus show positive phototaxis soon after spawning in seawater but gradually change the sign of phototaxis with time. This conversion appears to need the decrease of intracellular Ca concentration. In this study, we revealed that the conversion of male gamete phototactic sign, positive to negative, was accelerated by mixing with female gametes. The supernatant after the centrifugation of female gamete suspension showed the same activity to change the phototactic sign, suggesting that a factor released from female gametes was responsible for the reaction. A known brown algal sex pheromone, ectocarpene, induced chemotaxis of male gametes of M. cylindricus. The addition of this compound induced the change of phototactic sign, clearly indicating that a sex pheromone is essential for the reversal. An inhibitor of phosphodiesterase, theophylline, inhibited the chemotaxis and phototactic sign reversion by a factor released from female gametes and ectocarpene. Measurements of cyclic nucleotides showed that the increase in intracellular concentration of cAMP, not cGMP, was parallel to the change of phototactic sign. The inhibition of phototactic s
  • A brown algal sex pheromone reverses the sign of phototaxis by cAMP/Ca2+-dependent signaling in the male gametes of Mutimo cylindricus (Cutleriaceae)
    Kinoshita-Terauchi Nana, Shiba Kogiku, Umezawa Taiki, Matsuda Fuyuhiko, Motomura Taizo, Inaba Kazuo
    JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY, 192, 113, 123, 2019年03月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Synthesis and Structure-Activity Relationship of Omaezallene Derivatives.
    Taiki Umezawa, Nurcahyo Iman Prakoso, Miho Kannaka, Yasuyuki Nogata, Erina Yoshimura, Tatsufumi Okino, Fuyuhiko Matsuda
    Chemistry & biodiversity, 16, 1, e1800451, 2019年01月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Total synthesis of omaezallene toward structure determination
    Taiki Umezawa
    Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi/Journal of Synthetic Organic Chemistry, 76, 5, 426, 429, 2018年, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Antioxidants from the brown alga dictyopteris undulata
    Momochika Kumagai, Keisuke Nishikawa, Hiroshi Matsuura, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Tatsufumi Okino
    Molecules, 23, 5, 2018年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Serinolamides and Lyngbyabellins from an Okeania sp Cyanobacterium Collected from the Red Sea
    Julie G. Petitbois, Loida O. Casalme, Julius Adam V. Lopez, Walied M. Alarif, Ahmed Abdel-Lateff, Sultan S. Al-Lihaibi, Erina Yoshimura, Yasuyuki Nogata, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Tatsufumi Okino
    JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS, 80, 10, 2708, 2715, 2017年10月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Total synthesis of (-)-kainic acid and (+)-allo-kainic acid through SmI2-mediated intramolecular coupling between allyl chloride and an α,β-unsaturated ester.
    Suzuki J, Miyano N, Yashiro S, Umezawa T, Matsuda F
    Organic & biomolecular chemistry, 15, 31, 6557, 6566, 2017年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Columbamides D and E: Chlorinated Fatty Acid Amides from the Marine Cyanobacterium Moorea bouillonii Collected in Malaysia
    Julius Adam V. Lopez, Julie G. Petitbois, Charles S. Vairappan, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Tatsufumi Okino
    ORGANIC LETTERS, 19, 16, 4231, 4234, 2017年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Design, Synthesis, and Antifouling Activity of Glucosamine-Based Isocyanides
    Taiki Umezawa, Yuki Hasegawa, Ira S. Novita, Junya Suzuki, Tatsuya Morozumi, Yasuyuki Nogata, Erina Yoshimura, Fuyuhiko Matsuda
    MARINE DRUGS, 15, 7, 2017年07月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Total synthesis and biological activity of dolastatin 16
    Loida O. Casalme, Arisa Yamauchi, Akinori Sato, Julie G. Petitbois, Yasuyuki Nogata, Erina Yoshimura, Tatsufumi Okino, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda
    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, 15, 5, 1140, 1150, 2017年02月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • EFFECT OF SEX PHEROMONE ON THE SIGN OF PHOTOTAXIS IN BROWN ALGAL MALE GAMETES
    Taiki Umezawa
    Phycologia, 2017年
    研究論文（学術雑誌）
  • Total Synthesis of Natural Antifouling Products
    Taiki Umezawa, Keisuke Nishikawa, Tatsufumi Okino, Fuyuhiko Matsuda
    JOURNAL OF SYNTHETIC ORGANIC CHEMISTRY JAPAN, 74, 7, 689, 699, 2016年07月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Synthetic study on dolastatin 16: concise and scalable synthesis of two unusual amino acid units
    Taiki Umezawa, Akinori Sato, Yasuto Ameda, Loida O. Casalme, Fuyuhiko Matsuda
    TETRAHEDRON LETTERS, 56, 1, 168, 171, 2015年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • cDNA cloning and characterization of vanadium-dependent bromoperoxidases from the red alga Laurencia nipponica
    Kensuke Kaneko, Kenji Washio, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Masaaki Morikawa, Tatsufumi Okino
    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY, 78, 8, 1310, 1319, 2014年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Recent progress toward synthesis of chlorosulfolipids: total synthesis and methodology
    Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda
    TETRAHEDRON LETTERS, 55, 19, 3003, 3012, 2014年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Omaezallene from Red Alga Laurencia sp.: Structure Elucidation, Total Synthesis, and Antifouling Activity
    Taiki Umezawa, Yuko Oguri, Hiroshi Matsuura, Shohei Yamazaki, Masahiro Suzuki, Erina Yoshimura, Takeshi Furuta, Yasuyuki Nogata, Yukihiko Serisawa, Kazuyo Matsuyama-Serisawa, Tsuyoshi Abe, Fuyuhiko Matsuda, Minoru Suzuki, Tatsufumi Okino
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 53, 15, 3909, 3912, 2014年04月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 紅藻ソゾ属Laurenciaのブロモペルオキシダーゼ
    金子 賢介, 鷲尾 健司, 梅澤 大樹, 小林 大毅, 湯 暁蓉, 松田 冬彦, 森川 正章, 沖野 龍文
    天然有機化合物討論会講演要旨集, 56, Poster53, 天然有機化合物討論会実行委員会, 2014年
    日本語, 紅藻ウラソゾ (Laurencia nipponica) から含臭素環状エーテル laurencin (1) が単離されて以来 1, 2)、ソゾ属からは、現在までに 600 を超える多様なハロゲン化合物 (主に臭素付加化合物) が単離・報告されている 3)。これらソゾ由来含臭素化合物の生合成における鍵反応は、環形成を伴った臭素付加反応と考えられている。

    村井らは、同過程の触媒酵素の候補として、ブロモペルオキシダーゼ (BPO) をウラソゾから部分精製し 4)、1 の推定生合成前駆体 laurediol (2) 5) を用いた臭素付加・環形成実験に供した。その結果、部分精製 BPO は、2 から deacetyllaurencin (3) への臭素付加・環形成を触媒することが示された (Scheme 1) 4)。酵素生成物である 3 は、1 の生合成最終前駆体であることから、1 の臭素付加・環形成過程は、BPO により触媒されることが示唆された。一方で、ウラソゾ BPO の構造および生化学的知見は、現在に至るまで明らかにされていない。

    他の紅藻 Corallina 属などでは、BPOの結晶構造が解明されており、活性中心にバナジン酸 (VO43-) を要求するバナジウム依存型 BPO (VBPO) であると報告されている 6)。そこで、本研究では、ソゾ由来の臭素付加酵素の同定のため、ウラソゾより VBPO 遺伝子クローニングを行った。また、ウラソゾ VBPO組み換えタンパク質を調製し、生化学的特性の評価とソゾ由来臭素化合物の推定前駆体を用いた in vitro 臭素付加反応を行い、生合成における役割を評価した。



    Scheme 1. In vitro enzymatic bromination of laurediol using partially purified BPO from L. nipponica 4).

    ウラソゾ由来 VBPO の cDNA クローニングと組み換えタンパク質の調製

    RACE PCR 法によって、ウラソゾ VBPO cDNA クローニングを行った結果、二種類のウラソゾVBPO 全長配列 (LnVBPO1およびLnVBPO2, 95% identity) を取得した。両遺伝子を、それぞれ大腸菌発現系 BL21 (DE3) pLysS に導入後、可溶画分を抽出し、硫安沈殿と DE52 陰イオン交換クロマトグラフィによって、LnVBPO1 および LnVBPO2組み換えタンパク質を精製した。得られたタンパク質をSDS-PAGE に供したところ、いずれも 77 kDa の位置に単一のバンドとして泳動された。また、両組み換えタンパク質は、ゲルろ過において最大で750 kDa 程度であり、10 量体を形成することが推定された。VBPO においては、紅藻 Corallina 由来 VBPO も 12 量体を形成することが知られている 7,8) 。

    次に、藻体由来の BPO と LnVBPOs 組み換えタンパク質との同一性を検証するため、同様な精製方法を用いて、ウラソゾ藻体から BPO の精製を試みた。藻体由来 BPO は、色素成分との分離が困難であり、部分精製に留まった。組み換え LnVBPOs と部分精製 BPO をSDS-PAGE に供したところ、ともに 75 kD

    (View PDFfor the rest of the abstract.)
  • オマエザレンの全合成と絶対立体化学の決定
    梅澤 大樹, 山崎 翔平, 小栗 祐子, 松浦 裕志, 鈴木 将洋, 沖野 龍文, 松田 冬彦
    天然有機化合物討論会講演要旨集, 55, Oral24, 天然有機化合物討論会実行委員会, 2013年
    日本語, Omaezallene (1)は、2007年に静岡県御前崎で採取されたソゾ属から単離された天然有機化合物であり、タテジマフジツボのキプリス幼生の付着を低濃度(EC50 = 0.22 mg / mL)で阻害することが明らかにされている。船底などにフジツボなどが付着すると航行速度の低下を引き起こし、燃費が劇的に悪くなる。付着阻害物質として、これまでは有機スズ化合物が世界中で広く使用されてきたが、貝類の成長阻害を引き起こしたり、メスの巻貝をオス化させるなど、その毒性のため2008年に国際海事機関 (IMO)によってその使用が禁止された。そのため、毒性の少ない天然有機化合物由来の付着阻害物質の創製が求められており、1はそのリード化合物として期待される。1の立体化学は以下のように推定した。ブロモアレンを除く部分の相対立体配置は天然の1をアセトニド化し2環性化合物2に導いた後にNOE測定し、その相関から図のように推定したが、C9位の相対立体化学については、NOEだけでは確定できなかった。ブロモアレンの絶対立体化学は、1の比旋光度が-127で負の値であったことから、Lowe則1)によりRであると推定した。しかしながら、アレンに対するTHF環部の相対立体化学およびアレン以外の絶対立体化学は類似化合物であるAplysiallene2)との比較による推定にとどまった。今回、Omaezalleneの全合成を達成するとともに、その絶対立体化学を確定することができた。本発表ではその詳細について発表する。

    合成計画

    構造決定を行うためには、1つの中間体から、予想される2種の立体異性体(Rのブロモアレンに対する、THF環部の両エナンチオマー)に柔軟にアプローチできるルートが理想である。このことを念頭に置いて、Scheme 1に示すOmaezalleneの合成計画を立案した。D-glucoseから誘導できる既知のアルデヒド3を出発化合物に用いて、Wittig反応でE-オレフィンを構築後、アセタールを脱保護して得られるヘミアセタールに対して、アセチリドを付加してトリオール4を合成する。4にNBSなどを作用させるブロモエーテル化によって2連続不斉中心を一挙に構築し、テトラヒドロフラン 5とする。次に、Aplysialleneをはじめとしたブロモアレン類の合成の際にも用いられた既知の方法を適用して、立体特異的に進行するブロモアレン化、続く保護基の変換を経てアルデヒド6へと導く。最後に、アルデヒドを足掛かりとしたC9位水酸基の導入を経て、ブロモジエンを構築後、脱保護によって1を合成することにした。また、THF環部のもう一方のエナンチオマーの合成には3の隠れた対称性を利用することにした。すなわち、3にアセチリドを付加して7とし、アセトニドの脱保護により得られるアセタールにWittig試薬を作用させると、ent-4が合成できると考えた。

    Scheme 1. Synthetic Plan toward Omaezallene

    アルデヒド6の合成

    D-glucoseから5段階で合成した3を用いて、E-選択的Wittig反応を試みた。トリフェニルホスフィン由来の試薬ではEZ選択性は最高で2:1にとどまったが、Martinらが報告したトリブチルホスフィンから合成したWittig試薬3では10:1にまで選択性が向上した。エステルを還元し、生じた水酸基を保護し

    (View PDFfor the rest of the abstract.)
  • Confirmation of the Configuration of 10-Isothiocyanato-4-cadinene Diastereomers through Synthesis
    Keisuke Nishikawa, Taiki Umezawa, Mary J. Garson, Fuyuhiko Matsuda
    JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS, 75, 12, 2232, 2235, 2012年12月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • P-11 アルデヒド、酸フッ化物、トリメチルシリルメチルポスホネートの3成分カップリング反応(ポスター発表の部)
    梅澤 大樹, 清野 智也, 松田 冬彦
    天然有機化合物討論会講演要旨集, 54, 297, 302, 天然有機化合物討論会, 2012年09月01日
    日本語, Horner-Wadsworth-Emmons reaction (HWE reaction) is known as a reliable and powerful method for carbon-carbon bond formation by coupling between β-ketophosphonate and aldehyde to give α,β-unsaturated compound with high stereoselectivity. In general, the β-ketophosphonate used as the HWE reaction precursor is needed to be synthesized from a readily accessible material. However, these procedures sometimes encounter troubles in purification due to its high polarity or side products. To avoid these problems, we planned one-pot synthesis of the α,β-unsaturated ketone with aldehyde, acyl fluoride and trimethylsilylmethylphosphonate through HWE reaction according to the sequential reaction illustrated in Scheme 1. The reaction conditions were optimized by examining bases, reaction time, and equivalent of reagents as shown in Table 1. With the optimized conditions (Table 1. Entry 7), wide variety of substrates (aldehyde, acyl fluoride, and phosphonate) bearing various functional groups were coupled to give α,β-unsaturated ketone in high yields with E geometry. (Table 2) Z-α,β-Unsaturated ketones were also prepared with high stereoselectivity by using one-pot procedure. (Table 3)
  • Thrombin Inhibitors from the Freshwater Cyanobacterium Anabaena compacta
    Andrea Roxanne J. Anas, Takaya Kisugi, Taiki Umezawa, Fuyuhiko Matsuda, Marc R. Campitelli, Ronald J. Quinn, Tatsufumi Okino
    JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS, 75, 9, 1546, 1552, 2012年09月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Novel One-pot Three-component Coupling Reaction with Trimethylsilylmethylphosphonate, Acyl Fluoride, and Aldehyde through the Horner-Wadsworth-Emmons Reaction
    Taiki Umezawa, Tomoya Seino, Fuyuhiko Matsuda
    ORGANIC LETTERS, 14, 16, 4206, 4209, 2012年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Synthesis and Biological Activity of Kalkitoxin and its Analogues
    Taiki Umezawa, Manabu Sueda, Takao Kamura, Teppei Kawahara, Xuerong Han, Tatsufumi Okino, Fuyuhiko Matsuda
    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, 77, 1, 357, 370, 2012年01月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 1 光学活性 Danicalipin Aの全合成(口頭発表の部)
    梅澤 大樹, 柴田 昌幸, 松田 冬彦
    天然有機化合物討論会講演要旨集, 52, 1, 6, 天然有機化合物討論会, 2010年09月01日
    日本語, Danicalipin A (1), a major component of chlorosulfolipids (CSLs) from Ochromonas danica, was first isolated more than four decades ago along wigh its congeners 2-6. Although the planar structure of 1 was reorted in 1973, the absolute and relative stereochemistries of 1 have not been determined until 2009; total synthesis by Vanderwal and NMR analysis of natural sample by Okino. Due to the unprecedent structure of CSLs, CSLs have attracted much attention of synthetic chemists and total syntheses of 1, 7, and 8 were achieved by three groups. In this presentation, asymmetric total synthesis of Danicalipin A (1) will be described. The synthesis commenced with the known optically active epoxide 14, derived via Sharpless-Katsuki asymmetric epoxidation, which was transformed into the α,β-unsaturated ester 15. (Scheme 2) At this stage, the enantiomeric excess of 15 was enhanced from 85% ee to >99% ee by recrystallization. Four transformations involving regioselective epoxy opening reaction gave the aldehyde 13. After diastereoselective α-chlorination of 13 with 19, the aldehyde 10 was synthesized in 2 steps. Wittig reaction between 10 and the phosphonium salt 11, derived from the known aldehyde 12, afforded the alkene 24. E-olefin for the trans-dichloride at C15 and 16 was installed by Wiitg olefination, furnishing the α,β-unsaturated ester 26. After introduction of n-hexyl group from ester, trans addition of chlorine equivalent into E-olefin at 80℃ gave the adduct 29, which was successfully converted to Danicalipin A.
  • P-31 Kalkitoxin及びその類縁体の合成と生物活性(ポスター発表の部)
    梅澤 大樹, 香村 隆夫, 河原 哲平, 末田 学, 韓 雪容, 沖野 龍文, 松田 冬彦
    天然有機化合物討論会講演要旨集, 51, 329, 334, 天然有機化合物討論会, 2009年09月01日
    日本語, Kalkitoxin (1) was isolated from cyanobacterium Lyngbya majuscule in the Caribbean Sea. It is reported that 1 posssesses some intersting biological activities. For example, 1 shows a strong ichtyotoxic activity toward the common gold fish and brine shrimp. Also, kalkitoxin has a strong neurotoxicity (LC_<50>=3.86nM) in cerebellar granule neouron (CGN) as an inhibitor N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonists and is a highly potent blocker of the voltage-depending sodium channel in mouse neuro-2a cells (EC_<50>=1nM). We have been attracted by the structure-activity relationship of kalkitoxins. In present paper, we describe the synthesis of kalkitoxin and its analogues (epimer and demethylated kalkitoxins (nor form) and their biological activity with brine shrimp. The synthesis was started from 15, which was converted to α,β-unsaturaed imide 14 with phosphonate 17. 1,4-Addition reaction to 14 with methyl curprate gave imide 18 as 10 : 1 mixture of diastereomers. The imide 18 was transformed into second 1,4-addition precursor 11 in 9 steps. The conjugate addition reaction of 11 proceeded smoothly to give imide 26 as a single diastereomer, which was derived to 1 via condensation with amine 10, synthesize without racemization by novel method, and highly efficient thiazoline formation with TiCl_4. Kalkitoxin analogues 2-7 were synthesized in the similar manner by simply changing the chiral auxiliary or chiral building block. Finally, the biological activity with 1-7 was evaluated as LC_<50> toward brine shrimp.
  • P-80 Isocyanocadineneの全合成(ポスター発表の部)
    西川 慶祐, 代蔵 陽介, 中原 博史, 梅澤 大樹, 松田 冬彦
    天然有機化合物討論会講演要旨集, 50, 777, 782, 天然有機化合物討論会, 2008年09月01日
    日本語, 10-Isocyano-4-cadinene (1), a marine sesquiterpene isolated from nudibranchs of the family Phyllidiidae by Okino et al., exhibits potent antifouling activity against the larvae of the barnacle Balanus amphitrite (EC_<50> 0.14μg/mL). 10-Isocyano-4-cadinene (1) is expected to be new nontoxic antifouling agents. Furthermore, the absolute stereochemistry of 1 has not been determined. To access these issues, we started the enantioselective total synthesis toward 1. The synthesis toward 1 was commenced with known imide 6, which was converted into dieneacetate 5c in 9 steps. The Diels-Alder reaction between 5c and methyl acrylate with MeAlCl_2 afforded cyclohexene 11c as a mixture of four diasereomers. This mixture was epimerized to two isomers, desired carboxylic acid 12 as a major product and ester 13, by the treatment of NaOMe followed by selective hydrolysis with 1N HCl in one-pot. Carboxylic acid 12 was transformed into aldehyde 14, which was cyclized by SmI_2-induced Barbier-type reaction to give alcohol 15. To introduce the functional groups at C10, homologation of 15 with TosMIC afforded aldehyde 16, which was treated with t-BuOK and 21 to give MPM ether 22 in stereoselective fashion. Wolff-Kishner reaction followed by Curtis rearrangement of 24 gave isocyanate 25, C10 was fully functionalized. Total synthesis was completed by reduction of isocyano group with NaBH_4 and dehydration with POCl_3. The absolute configuration of 1 was determined as (1R, 6R, 7S, 10R) by the comparison with the optical rotation between natural and synthetic samples.

その他活動・業績

所属学協会

  • 2021年04月 - 現在
    日本農芸化学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 日本付着生物学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 有機合成化学協会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 日本化学会　　　　　　　　　　　　　　　

Works（作品等）

  • 若手研究者のための有機合成セミナー　　　　　　　　　　　　　　　
    2008年

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • ニトロ基を足掛かりとする新規1,2-チオアルコール合成法確立と天然物合成への応用
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2028年03月31日
    梅澤 大樹
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 25K08650
  • 環境にやさしい付着阻害剤の開発を指向した天然物誘導体合成と付着阻害メカニズム解明　　　　　　　　　　　　　　　
    基盤研究（B)
    2018年04月 - 2022年03月
    梅澤 大樹
    科研費, 研究代表者, 競争的資金
  • 分解反応を利用した官能基間距離が精密に制御された固体表面反応場の構築
    科学研究費助成事業
    2019年06月28日 - 2021年03月31日
    神谷 裕一, 大友 亮一, 梅澤 大樹
    シリカの表面に固定したアミド化合物を加水分解することで、酸点（カルボキシ基）と塩基点（アミノ基）が隣接した位置に必ず配置される酸ー塩基ペアサイトを持つ固体触媒を合成した。この触媒は4-ニトロベンズアルデヒドとアセトンとの交差アルドール縮合に高い触媒活性を示した。一方、その構造の内部に３つの炭素原子からなるメチレン基をリンカーとするジアミド化合物を用いて、酸点と塩基点がリンカー相当の距離だけ離れた酸ー塩基ペアサイトを持つ触媒を合成した。この触媒は隣接した酸ー塩基ペアサイトを持つ触媒よりも低い活性しか示さず、酸点と塩基点の間の距離が重要な支配因子であることが確かめられた。
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 19K22074
  • 含ハロゲン船底防汚物質のケミカルバイオロジー
    科学研究費助成事業
    2016年04月01日 - 2020年03月31日
    沖野 龍文, 野方 靖行, 梅澤 大樹, 森本 善樹
    紅藻マギレソゾのバナジウム依存型ブロモペルオキシダーゼのスクワレンテトラエポキシドについて、反応条件を最適化することに成功し、MSレベルで産物を同定した。海洋藍藻から、塩素を含む長鎖アシルアミドであるコロンバマイド、含塩素ペプチドのリングビアベリンを単離・構造決定し、一部は全合成にも成功した。また、臭素を含むオマエザレンの誘導体を合成し、その付着阻害活性を評価した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16H04975
  • 海洋生物の防御機能を模倣したバイオマス循環型船底付着阻害剤の合成的探索研究　　　　　　　　　　　　　　　
    環境総合研究推進費
    2016年04月 - 2018年03月
    梅澤 大樹
    環境省, 研究代表者, 競争的資金
  • 船底防汚塗料候補物質含ハロゲン化合物の酵素反応による合成
    科学研究費助成事業
    2012年04月01日 - 2016年03月31日
    沖野 龍文, 松田 冬彦, 梅澤 大樹, 野方 靖行, 鷲尾 健司
    含ハロゲン化合物であるローレンシンを生産するウラソゾから、その生合成酵素の一つとして環化と臭素化を触媒するバナジウム依存型ブロモペルオキシダーゼのクローニングに成功し、組換え酵素を用いてその臭素化活性を明らかにした。含ハロゲンセスキテルペノイドであるローリンテロールを生産するミツデソゾから、バナジウム依存型ブロモペルオキシダーゼのクローニングに成功し、その性状を明らかにした。さらに、含ハロゲントリテルペノイドを生産するマギレソゾから、同酵素のクローニングに成功し、その性状を明らかにした。ブロモアレンを有するC15化合物であるオマエザレンの構造を報告すると共に、その全合成に成功した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24380112
  • 付着阻害活性天然物のメカニズム解明を目指した蛍光プローブの合成研究
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2015年 - 2016年
    梅澤 大樹
    本研究では、付着生物に対する付着阻害活性天然有機化合物をリードとし、蛍光プローブ合成を目的とする。阻害剤のリード化合物として、強い付着阻害活性と低毒性を併せ持つOmaezallene（含臭素化合物）とDolastatin 16（環状ペプチド）に着目した。これらの付着阻害メカニズムを解明をすることで、理想的な化合物開発の糸口となる。
    Omaezalleneでは、合成経路を応用することで、種々の誘導体を合成し、構造活性相関研究を進蛍光標識体を合成できた。Dolastatin 16では、合成経路を確立するとともに、強力な付着阻害活性を持つことが明らかにした。
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 15K16551
  • 毒性発現機構の解明を指向したクロロスルフォリピッドの合成研究
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2011年 - 2012年
    梅澤 大樹
    研究実施計画に基づいて、クロロスルフォリピッドを合成するための2つのフラグメントの合成、およびそれらをカップリングするための反応条件についても併せて検討した。各種検討の結果、2つのフラグメントのうちの1つの効率的な合成法をほぼ確立するとともに、もう片方のフラグメントを効率的に合成するための新規合成方法論(アルデヒド、トリメチルシリルメチルホスホネート、酸フッ化物を用いた3成分カップリング)を確立することに成功した。この合成方法論は、様々な官能基を有する化合物に対して適用でき、各種有機化合物を合成するために有用な方法であり、この方法を用いた天然有機化合物合成へと応用することも可能である。本合成方法論は、OrganicLetters誌にて報告した。クロロスルフォリピッド本体の合成については、合成したフラグメントをカップリングするため、モデル化合物による検討をすすめている。
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 23710245

産業財産権

  • 海洋付着生物に対する付着阻害作用を有するオリゴペプチド　　　　　　　　　　　　　　　
    特許権
    特願P2023-075-JP01, 2023年10月06日

メディア報道

  • フジツボ付着、殺さず防ぐ 新化合物、船底塗料へ応用も 北大など　　　　　　　　　　　　　　　
    2025年03月06日
    Yahoo Japan
    https://news.yahoo.co.jp/articles/fa5216f764e42d4269736586dc2cef8ca6d0a7a4, ［インターネットメディア］
  • フジツボ付着、殺さず防ぐ 新化合物、船底塗料へ応用も―北大など　　　　　　　　　　　　　　　
    2025年03月06日
    時事通信
    https://www.jiji.com/jc/article?k=2025030600145&g=soc, ［インターネットメディア］
  • 船底へのフジツボ付着、アミノ酸の鎖で抑制 北大など　　　　　　　　　　　　　　　
    2025年02月09日
    日本経済新聞
    ［新聞・雑誌］
  • フジツボの付着防ぐ新化合物開発 アメフラシ類がもつ物質がヒントに　　　　　　　　　　　　　　　
    2025年02月06日
    朝日新聞
    ［新聞・雑誌］

主な担当授業

  • 生体物質科学特論Ⅱ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 化学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育