特異構造合成ブロックの開発と生理活性分子設計への応用

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07555285
• 応募区分: 試験
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 江口 昇次 名古屋大学, 工学部, 教授 (50023099)
• 研究分担者: 岡野 孝 名古屋大学, 工学部, 助手 (90194373) ; 大野 正富 名古屋大学, 工学部, 助教授 (50072682)
• キーワード: ホモアダマンテン / 橋頭位オレフィン / イミノホスホラン / [60]フラーレン / スクアリン酸 / ニトロン / ラジカル環化反応 / トリフルオロメチル化合物

研究概要

本研究では特異構造化合物の反応性を解明し合成的変換法を確立していくとともに生理活性分子設計に応用することによってユニークな新規合成ブロックとしての開発と実用化の研究を押し進めることを目的としている。本年度の研究実施計画に沿って検討した結果以下に要約できる成果を得た。
(1)多環系骨格誘導体合成法の開拓と生物活性の探索:橋頭位オレフィンは通常極めて不安定で合成的利用ができない。当研究者らは共役置換基を導入すれば安定化し得ると考えホモアダマント-3-エン系でこれを実証し3環系特異構造合成ブロックとして開発した。また設計イミノホスホランの2種類のカルボニル基への分子内aza-Wittig反応性を検討し6員環キナゾリノンと7員環ジアゼピノンのケモ選択性を解明し,光学活性Vascinoneの合成法を開発した。またニトロン環化付加-転位反応によりピロロジヒドロイソキノリン合成法を開発した。
(2)C60フラーレンの付加反応性の解明とそれらのヘテロ環誘導体合成法の開発および諸性質の解明:ヘテロDiels-Alder反応や複素環のo-キノジメタン型ジエンの[2+4]環化付加反応,ニトロ化合物から容易にできるシロキシニトロンの[2+3]環化付加反応がC60と円滑に進行し,複素環縮合または連結型C60誘導体の合成ルートを開発した。
(3)スクアリン酸誘導体の環変換反応による骨格合成法の開発と生理活性分子合成への応用:研究代表者らの見出したスクアリン酸誘導体への不飽和シラン類の親電子付加反応で得られる付加体の熱及び光,ラジカル種等によるシクロブテン環のひずみ解放を活用する開環と再閉環による環変換を検討して種々の置換基をもつフランやビシクロ[3.2.0]ヘプタノン誘導体の合成並びに生理活性天然物合成への応用に成功した。付加体から発生できる5-オキサペンター2,4-ジエノイルラジカルの特異な5-エンド閉環反応について理論計算から新機構を提案した。
(4)入手容易なパ-フルオロアルキル誘導体を活用した新規含フッ素合成中間体の開発とその生理活性分子設計への応用:容易に安価で入手できるトリフルオロ酢酸エステルを出発原料としてラジカル環化反応等により橋頭位トリフルオロメチル化5〜6員環含窒素複素環の合成ルートを開発した。またキラルトリフルオロフェニルスルフォニルプロペン誘導体合成とその[4+2]環化付加反応により光学活性トリフルオロメチル化合物合成法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] Shoji Eguchi: "Molecular Design of Novel Carbo-and Heteropolycycles." Memoirs of the School of Engineering Nagoya University. 48(1). 46-79 (1996)
• [文献書誌] Shoji Eguchi: "Synthesis of Oprically Active Vasicinone based on Intramolecular Aza-Wittig Reaction and Asymmteric Oxidation." J.Org.Chem.61(21). 7316-7319 (1996)
• [文献書誌] Masatomi Ohno: "δ-Valerolactam Derivatives of C60 from Hetero Diels-Alder Reaction with 1,3-Bis(t-Butyldimethylsilyloxy)-2-aza-1,3-butdiene." Tetrahedron Lett.37(51). 9211-9214 (1996)
• [文献書誌] Masatomi Ohno: "An Efficient Functionalization of [60]Fullerene. Diels-Alder Reaction Using 1,3-Butadienes Substituted with an Electron-Withdrawing Group and with an Electron-Donating (Siloxy) Group." Tetrahedron. 52(14). 4983-4994 (1996)
• [文献書誌] Masatomi Ohno: "Conjugatively Stabilized Bridgehead Olefin : Formation and Reaction of Remarkably Stable Homoadamant-3-ene Substituted with Phenyl and Methoxycarbonyl Groups." J.Am.Chem.Soc.118(30). 7075-7082 (1996)
• [文献書誌] Takashi Okano: "Generation of 6-(Trifluoromethyl)-4,5-dihydro-2(3H)-pyridone and the Application to Synthesis of Some Fused Nitrogen Heterocycles Carring a Trifluoromethyl Group on the Bridgehead Position via Radical Cyclization of Dihydropyridones." J.Org.Chem.61(25). 8826-8830 (1996)
• [文献書誌] Yoshihiko Yamamoto: "New Regioselective Derivatization of Squaric Acid : Lewis-Acid-Catalyzed Reaction of Cyclobutenedione Monoacctal and Its Vinilog with Allyl-and Allenylsilanes,Silyl Enol Ether,and Silyl Ketene Acetal,and Subsquent Ring Transformation of the Adducts" Bull.Chem.Soc.Jpn.69(5). 1353-1362 (1996)
• [文献書誌] Yoshihiko Yamamoto: "The First Examples of Nitrone Cycloaddition Reaction with [60]Fullerene. A Facile Access to Isoxazoline-Fused C60 with Nitroalkanes." Synlett. (9). 815-816 (1996)
• [文献書誌] Tomohiro Okwa: "Clemoselectivity in the Intramolecular Aza-ittig Reaction of N-[2-(Trisubstituted Phosphoranilylidene)aminobenzoyl]-2-pyridone-5-carboxylic Acid Derivatives." Chem.Lett.(10). 843-844 (1996)
• [文献書誌] B.-X.Zhao: "Synthesis of Stable Δ^〓-Isozazolines by 1,3-Dipolar Cycloaddition of 3,4-Dihydroisoquinoline N-【.encircledC.】xides with Alkynes and Their Rearrangement to Isoquinoline-Fused Pyrroles." Tetrahedron. 52(37). 12049-12060 (1996)
• [文献書誌] Yoshihiko Yamamoto: "Study of 5-Endo Cyclization of 5-Oxapenta-2,4-dienoyl Radical and Related Radicals by 〓b Initio Calcualtions. Unusual Non-ranradical Cyclization Mechanism." J.Org.Chem.61(26). 9264-9271 (1996)
• [文献書誌] Hiroyasu Tsuge: "Facile Synthesis of Optically etive Trifluoromethylated Compounds : Asymmetric Diels-Alder Reaction of Trifluoromethylated a,b-Unsaturated Sulfonamide under High-Pressure Conditions." Synlett. (11). 1106-1108 (1996)