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自然界には、生物が産生する複雑な多環状骨格を有する有機化合物が数多く存在する。それらの天然物には、ステロイド、アルカロイド、環状テルペンのように生理活性をしめす場合があり、その神経作用、薬理効果等の作用機構に関する研究が精力的に行われている。しかし、天然物からこれら化合物を単離精製するには莫大な費用がかかる。一方、このような複雑な骨格化合物を合成化学的に段階的に構築することは大変困難である。
したがって、本研究では、シクロプロパン、エポキシドなどの合成ビルディングブロックを、あらかじめ基本骨格となる炭素骨格に縮環あるいは組み込んだ高歪化合物を設計構築し、この化合物の塩基性官能基に対する酸触媒の作用による骨格転位反応を利用した新規多環状化合物の簡便な合成法の開発を目的とした。ここでは2組のC=0とC=C二重結合が共役した6員環分子であるキノンを基本骨格とし、まず、ジフェニルジアゾメタンを双極子付加させ、脱窒素後ホモベンゾキノンを得た。さらにH_2O_2酸化することによってホモベンゾキノンエポキシドを合成した。この化合物に対して、ルイス酸であるBF_3より強力であるプロトン酸CF_3SO_3Hによる酸触媒転位反応を行ったところ、endo-フェニル基の隣接基関与に連動してエポキシド環の開裂と分子内環化反応、さらに継続するシクロプロパン環の開裂あるいは6員環キノン部位の環縮小反応によりインデノキノン、2H-クロメン誘導体、フラノン誘導体生成などの新たな反応が見出され新規生成物が生成した。これらの生成機構についても考察した(未発表)。これらの結果は、多環状化合物およびエポキシド環ひずみに基づく酸触媒反応の合成化学的利用を指向する上で重要な発見であり、その反応機構の解明は、今後、酸触媒転位反応の展開を図る上で重要な知見である。
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