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自然界には、様々な大きさの炭素環が互いに縮合した複雑な分子構造を持つ天然有機化合物が数多く存在する。それら天然物の化学合成は医薬品の開発にも繋がり、学術面のみならず社会的な要請にも応える重要な研究課題である。本研究の目的は、独自に開発した有機合成反応を駆使し、従来の方法では困難な中員環炭素骨格構築法を開発することにある。さらに、天然物合成への応用を通して、その有用性を実証する。
３年目の取組みとして、独自に開発した高効率的ジビニル化合物合成法を基盤とする、高次構造天然物の合成研究を行った。具体的には、軟体サンゴから単離されたテルペノイドCristaxenicin Aを標的化合物とし、その炭素9員環骨格をペリ環状反応により構築する計画である。まず、ジビニル構造を有する5員環ニトリルから合成した基質を、連続的なClaisen転位/Cope転位に付して9員環不飽和ニトリルを得た。アミド側鎖をアルデヒドに変換し、分子内Stetter反応により5員環ケトン部を構築した後、その酸化開裂によりピラン環に導き、天然物が有するほぼ全ての官能基を備えた化合物の合成に成功した。Cristaxenicin Aは、リーシュマニア症の原因原虫に対する高い抗原虫活性を示すため、治療薬のリード化合物として期待されており、この合成類縁体も生物活性を示すことが期待される。
以上のテーマと並行して、ヘプタトリン基質のアニオン性8π系電子環状反応について、適用範囲の拡張を検討した。具体的には、トリエン基質の末端に位置する二重結合を三重結合に置き換えた新たな基質を設計し、塩基性条件下での環化反応を試みた。その結果、対応するシクロヘプタトリエンが高収率で得られることを見出すとともに、本反応がトロポン骨格を有するテルペノイドの全合成に有用であることを明らかとした。
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