シクロペンタノイドの新規合成法創出に必要な反応の開発及びその実践

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650913
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 小林 雄一 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (90153650)
• Keywords: シクロペンテン-1,3-ジオール / Grignard試薬 / 有機銅試薬 / 12-oxo-PDA / OPC-8:0 / シクロペンタノイドム / Δ^<13>-PGJ_2 / エピジャスモン酸

Research Abstract

1,昨年,我々は4-シクロペンテン-1,3-ジオール・モノアセテート(1)にアルキル基を導入する反応の開発に成功し,シクロペンタノイド合成の出発物質として使える可能性を示した。本研究では,この反応条件下,(PrO)Me_2SiCH_2MgClとモノアセテート(1)との反応を検討し,この試薬がCH_2OH等価体アニオンとして機能することを見いだした。また,1つ目の炭素団を導入後,五員環上に残っているアリルアルコールの反応性を活用し,2つ目の炭素団を導入する反応を検討した。その結果,RCu(CN)(MgCl)を用いてエーテル中で反応させれば,SN2プライム型反応が立体および位置選択的に進行することを見いだした。
2,モノアセテート(1)にアリール基(芳香環)を導入する試薬として我々はアリールボレート/Ni触媒系を見いだしてきた。しかし,立体的にかさ高いボレートでは反応効率が落ちる欠点があった。本研究ではArMgXとCuCNから調製できる試薬を検討し,ボレートよりも高い反応性を示す試薬ArCu(CN)(MgCl)/THFを開発できた。
3,上述した反応を活用して,植物のリノレン酸代謝産物の一つであるOPC:8-0の合成に成功した。OPC:8-0は13-位(カルボニル基のα位)での異性化が考えられ,不安定であると思われてきたが,中性もしくは弱酸性中で長期間安定であることを初めて確かめた。
4,上述した反応を活用して,抗腫瘍活性を示すΔ^<13>-PGJ_2の合成法を検討し,基本戦略を確立することができた。

Research Products

• [Publications] Y.Kobayashi: "Installation of Carbon Nucleophiles onto Monoacetate of 4-Cyclopentene-1,3-diol and Synthesis of Cyclopentanoids"Current Organic Chemistry. 7. 133-147 (2003)
• [Publications] Y.Kobayashi, M.G.Murugesh, M.Nakano, E.Takahisa, S.B.Usmani, T.Ainai: "A New Method for Installation of Aryl and Alkenyl Groups onto a Cyclopentene Ring and Synthesis of Prostaglandins"J.Org.Chem.. 67. 7110-7123 (2002)
• [Publications] M.Matsuumi, M.Ito, Y Kobavashi: "Introduction of a Hydroxylmethyl Group Onto the Ring of 4-Cyclopentene-1,3-diol Monoacetate"Synlett. 1508-1510 (2002)
• [Publications] Y.Kobayashi, M.Ito, J.Igarashi: "Alkylation of 4-substituted 1-acetoxy-2-cyclopentenes by using copper reagents derived from alkylmagnesium halides and CuCN"Tetrahedron Lett.. 43. 4829-4832 (2002)