アクリル酸エステル誘導体のタンデム型環化反応の開発と生理活性天然物合成への応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15590027
• Research Institution: Meiji Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 長岡 博人 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (30155915)
• Keywords: SmI_2 / 環拡大 / 全合成 / ピシクロ[3.3.0]オクタノン / ビシクロ[4.3.0]ノナノン / 1-desoxyhypnophilin / hirustene / gibberellin A_1

Research Abstract

生理活性物質の中には特有の環状構造を有し、分子内に多様な官能基が複雑に組み込まれたものが多数存在する。それらを合成する際問題となるのは、いかにその環状構造を適切な官能基を備えた形で効率的に構築するかである。本研究は、著者らが最近見出したアクリル酸エステル誘導体のSmI_2によるタンデム型環化反応の多環状構造構築における適応範囲と限界、生理活性天然物合成への応用、及び新たな環形成反応の開発を目的に行われた。まず、分子内に2つのアクリル酸エステル部位を有する種々の化合物を合成し、SmI_2との反応を検討した。その結果、この連続環化反応が様々なビシクロ[3.3.0]オクタノン誘導体及びピシクロ[4.3.0]ノナノン誘導体合成に有効であり、かつ基質二重結合のシス、トランスの使い分けにより核間シス体、トランス体が立体選択的に合成できることを明らかにした。この反応は、中員環が縮環したシクロペンタノンの合成には適さないが、更なる検討の結果、これらの合成にも適応できる1,2-シクロブタンジカルボキシラートのSmI_2による環拡大反応を見出した。生理活性天然物合成への応用研究では三つの化合物の合成が達成され、これらの方法の有用性が示された。すなわち、アクリル酸エステル誘導体のSmI_2によるタンデム型環化反応で合成されるビシクロ[3.3.0]オクタノン誘導体を用いたヒルスタン型セスキテルペン1-desoxyhypno-philin及びhirusteneの形式全合成、並びに、ケトン及びエステルを備えたアクリル酸エステル誘導体のSmI_2による連続的環化反応を鍵ステップとする植物ホルモンgibberellin A_1の全合成の達成である。

Research Products

• [Publications] Ikuo Shinohara: "Samarium(II) iodide-induced tandem reductive coupling-Dieckmann condensation reaction : one-step synthesis of bicyclic oxacyclopentanecarboxylate from bis-α,β-unsaturated ester"Tetrahedron Letters. 44・25. 4649-4652 (2003)
• [Publications] Ikuo Shinohara: "Samarium(II)-induced ring-expansion reaction of 1,2-cyclobutanedicarboxylates to produce cyclopentanones"Tetrahedron Letters. 45・7. 1495-1498 (2004)