| 研究概要 |
有機化合物中のメチレン基をジフルオロメチレン基に置き換えると分子の形を変化させずに,隣接する官能基の反応性や分子表面電荷やHOMO, LUMO軌道を修飾できる。実際にγ-ラクトンのα位にジフルオロメチレン基が導入されると分子の形を維持したまま,分子表面の電荷密度とLUMOに大きな変化が生じる。そこで,その分子の静電マップとフェロモン活性相関を比較することで,フェロモンレセプターの分子認識メカニズムを解明する手法になるものと期待される。ターゲットとしてアフリカの穀物害虫であるEldana saccharinaのフェロモンであるエルダノリドにジフルオロメチレン基を導入した2,2-ジフルオロエルダノリドを合成し,誘因活性を調べたところ2,2-ジフルオロエルダノリドは天然のフェロモンをわずかに凌ぐ誘因活性を示した.このフェロモン分子を半経験的分子軌道計算(PM3レベル)で構造最適化して計算科学的に眺めてみた結果,分子軌道のLUMOは非常に異なるが,HOMOを見ると,天然のエルダノリドも2,2-ジフルオロエルダノリドも良く似ていることがわかった。ラクトン部分の反応性は大いに違うが,見かけは意外に瓜二つなのかもしれない。すなわち,フェロモンの分子認識については分子全体のHOMOが重要なのではないか,という着想を得るに至った。そこで,この考えを確かめるため,分子の形が類似しているがHOMOが異なるエルダノリドのフッ素アナログであるペンタフルオロエルダノリド(5FN)とトリフルオロエルダノリド(3FN)を想定し,これらを不斉合成し,そのフェロモン活性を調べたところ,天然型5FN, 3FN,非天然型5FUN, 3FUN共に完全に誘因活性が消失し,Eldana saccharinaにおいては,分子のHOMOがフェロモン活性を発現するための重要な要因であることがわかった。さらにこの確証を得るため,次にラクトン環のβ位にフッ素を導入したエルダノリド誘導体合成を検討した。新規6-メチル-1,1,2-トリフルオロ-1,5-ヘプタジエン-3-オールを合成し,このラセミ体アセタートにリパーゼ触媒不斉加水分解による速度論的光学分割を行った.Pseudomonas cepacia由来のリパーゼPSを用いて加水分解し,加水分解されたアルコールが95%eeで得ることに成功した。このアルコールをブロモアセタールに変換し.分子内ラジカル環化反応でβ位にフッ素を導入したラクトールを得た。これを,Jones酸化をすればββ'β"-トリフルオロエルダノリドの合成が達成できると考えられ,現在反応条件を検討中である。
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