立体選択的付加環化反応による天然型α-トコフェロールの高効率合成法の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13555252
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 井上 誠一 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (90017939)
• 研究分担者: 村山 俊幸 高砂香料工業(株), ファイン&アロマケミカル研究所, 主管 ; 本田 清 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60231578)
• キーワード: サリチルアルデヒド / ビニルスルフィド / 1,4-オキサチアン / オルトキノンメチド / 縮合三環式化合物

研究概要

ビタミンE(α-トコフェロール)は哺乳動物の抗不妊因子として見いだされたもので、現在では広範囲に効果を持つ安全な医薬品あるいは食品添加物(酸化防止剤)として広く大量に使用されている。本研究ではオルトキノンメチドの分子内付加環化反応による三環性クロマン化合物の高立体選択的な合成法を応用して、複数のヘテロ原子を含む光学活性三環性クロマン化合物の新しい合成法を開拓し、これを環開裂して天然型α-トコフェロールへ誘導することによる新規の天然型α-トコフェロールの合成法を開発する。
先ずBC環の構築原料となる6-メチル-4-チア-5-ヘプテン-2-オールの効率的合成法について検討した。将来の応用を考慮し、オレフイン結合をWittig反応を用いて構築する方法について検討したが、Wittig反応の前駆体を合成することが極めて困難であることが明らかになった。従って、現時点では昨年度開発したカルベン付加反応を経由する合成法がベストであると結論した。
次にこのアルコールとサリチルアルデヒドとの反応について詳細に検討した。目的とする1,4-オキサチアン環が縮合した三環式の化合物が生成する他に、ヒドロキシル基が環化に関与しない二環式化合物が副成しており、計算の結果、理論的には後者の反応が有利であることが推定され、これが目的物の収率低下の原因であることを認めた。この副反応を抑制する方法について検討し、酸触媒とオルトエステルを使用せず、プロトン酸触媒に替えて三フツ化ホウ素エーテル錯体を用いると副反応が起らず、目的物が良好な収率で得られることを見い出した。
このようにして得られた複素環の還元的開裂、すなわち三環式化合物の1,4-オキサチアン環を還元的に開環する方法について検討したが、ラネーニッケルや水素化トリブチルスズを用いる条件では開環生成物を得ることはできなかった。今後Birch還元等の方法を試みる予定である。
内部ビニルスルフィド構造を含む2級アルコール及び環状アルコールの合成法とその反応性については今後検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] 井上誠一, 土屋文明, 佐藤美智, 王 平, 星野雄二郎, 本田 清: "ο-キノンメチドの反応性を利用したベンゾピラノオキサチアン及びその類縁体の合成"日本化学会大83春季年会講演予稿集. 3H8-3H17 (2003)
• [文献書誌] S.Inoue: "Stereoselective Synthesis of Isoprenoids by Use of Pericyclic Reactions"Abstracts, International Symposium on the Chemistry of Essential Oils, Terpenes, and Aromatics. S6-S9 (2002)
• [文献書誌] 井上誠一, 土握文明, 王 平, 佐藤美智, 本田 清: "オルトキノンメチド及びそのチオアナログの反応性を利用した硫黄原子を有する縮合多環式化合物の合成"第32回複素環化学討論会講演要旨集. 331-332 (2002)
• [文献書誌] 井上誠一, 土握文明, 王 平, 佐藤美智, 本田 清: "ο-キノンメチドの反応性を利用した縮合三環式ベンゾピラノオキサチアン及びその類縁体の合成"第44回有機合成化学協会関東支部新潟シンポジウム講演要旨集. 121-122 (2002)