エーテル類のSP^3C-H結合活性化反応の開発と天然物合成への活用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14771255
• Research Institution: Meiji Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 好光 健彦 明治薬科大学, 薬学部, 助手 (30301576)
• Keywords: C-H官能基化 / ラジカル反応 / C-Hヒドロキシアルキル化 / C-H結合活性化 / 天然物合成 / 抗腫瘍活性天然物 / ムリカタシン / ムコニン

Research Abstract

従来、有機フリーラジカルやカルベンあるいは超強酸によって行われてきた不活性な炭素-水素(C-H)結合の官能基化は、遷移金属の活用を背景に目覚ましく進展している。中でも、C-H結合活性化を起点とする炭素-炭素(C-C)結合形成は、有機分子構築の新手法をもたらすことから非常に重要視されている。
我々は、ラジカル反応の活用を基盤とする有機合成化学的研究を進めてきたが、この過程で環状エーテル類のα-C-H結合をC-C結合に変える興味深い反応を見い出した。すなわち、テトラヒドロフランのα-C-H結合のヒドロキシアルキル化反応である。本反応はC-H官能基化法としてはむしろ従来法に分類されはするが、遷移金属によるC-H活性化法に匹敵する簡便さを有し、しかも入手容易でバリエーションに富む原料から一挙に高度に官能基化された物質を合成できるという特徴を持つ。また、本反応は、これまで困難とされてきた炭素ラジカル種とカルボニル化合物の分子間付加の成功をも意味し、環状エーテル類のα位がヒドロキシアルキル基で置換された構造を持つ多くの生理活性天然物の合成における斬新な方法論をもたらす。
本平成14年度の研究では、有機合成の新領域を拓く可能性を秘めた本C-H官能基化手法の開拓とともに、顕著な生理活性を持つ天然物の合成への活用を検討した。その結果、種々の有機ホウ素化合物とアルキルヒドロペルオキシドの組み合わせが本反応に有効であることを見い出し、さらに本反応を出発点とする抗腫瘍活性天然物(-)-ムリカタシンならびに(+)-ムコニンの合成に成功した。これは、有機合成化学とラジカル化学の両分野において重要な新知見となる。

Research Products

• [Publications] Takehiko Yoshimitsu: "Hydroxyalkylation of α-C-H Bonds of Tetrahydrofuran with Aldehydes in the Presence of Triethylborane and tert-Butyl Hydroperoxide"J.Org.Chem.. 68. 625-627 (2003)
• [Publications] Takehiko Yoshimitsu: "New Method for the Synthesis of α-Substituted tetrahydrofuran-2-methanols through Diastereoselective Addition of THF to Aldehydes Mediated by Et_3B in the Presence of Air"Chem.Commun.. 1745-1746 (1999)