炭素カチオンによるポリエン環化反応に成功～電気化学とフロー化学の融合により天然物生合成機構解明と創薬プロセス開発に貢献～

2026-07-16 北海道大学

北海道大学の永木愛一郎教授らの研究グループは、電気化学とフロー化学を融合し、炭素カチオンを起点とするポリエン環化反応の開発に成功しました。テルペン類などの天然物は通常、プロトン付加やエポキシド開環を起点に生合成されますが、一部の天然物では炭素カチオンを介した特殊な環化機構が提唱されているものの、従来は強酸や大量の試薬を必要とし、生体条件を再現できませんでした。本研究では、電解酸化によって温和な条件で炭素カチオン（アルコキシカルベニウムイオン）を生成し、フローマイクロリアクター内で分解前に反応へ利用することで、生体を模倣した環化反応を実現しました。この成果は、炭素カチオンを介する新しいテルペン生合成機構を支持する実験的証拠となるとともに、天然物生合成の理解を深め、複雑な医薬品候補化合物や生理活性天然物の効率的合成プロセスの開発につながることが期待されます。

電気化学とフロー化学を融合し、炭素カチオンによるポリエン環化反応を達成

＜関連情報＞

バッチ及びフロー反応条件における電気化学的に発生させたアルコキシカルベニウムイオンによるポリオレフィン環化反応
Polyolefin cyclization triggered by electrochemically generated alkoxycarbenium ions: batch and flow conditions

Andraž Oštrek;Yosuke Ashikari;Cristiano Cassinera;Emanuele Casali;Alessio Porta;Giuseppe Zanoni;Aiichiro Nagaki
Chemical Science Published:07 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1039/d6sc03609k

In this work, we have used electrochemically generated carbocations as intermolecular initiators in polyolefin cascade cyclizations. The cation pool method was employed to evaluate the feasibility of this transformation, and the conditions were further transferred and optimized for low-temperature flash generation of cationic species under flow conditions, followed by rapid in-flow cascade cyclization. The flow setup proved capable of enabling cyclization of several aryl dienes to form various polycyclic products.