生合成仮説に基づく連続閉環を鍵反応とした多環状エーテル系の効率的合成法の開発

基于生物合成假说开发以连续闭环为关键反应的高效多环醚合成方法

基本信息

批准号：
06780455
负责人：
藤原憲秀
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

縮合型多環状エーテル系天然物は、生合成的にはポリエポキシドが開環すると同時に、連続的にエーテル環が構築されたと推定されている。本申請者は、実際に人工合成する上でも、生合成類似経路で連続閉環させる方法が効率的であると考え、これを鍵とする合成法の開発を目的に研究を開始した。連続閉環の基質としてポリエポキシアルコールを想定すると、閉環の方向はendoとexoの2通り考えられる。目的の縮合型エーテルを得る場合、endo-優先的な閉環が必要なので、いかにBaldwin則に逆らうかが問題となる。そこで、連続環化を行う前段階としてこの問題に焦点を絞り、まず単環の構築を検討した。エポキシアルコールの閉環の方向は、エポキシドの開環の方向で決定されるので、directing groupとしてエーテル性置換基を用い、Lewis酸をエポキシドの酸素との間にキレートさせて開裂の方向を制御する方法をとった。基質となるcisおよびtransの4-メトキシメチル-4,5-エポキシ-1-ヘキセノールは、3-クロロプロパノールを出発物としてそれぞれ簡便に合成できた。次に、種々のLewis酸を用いて分子内閉環反応を検討したところ、カンファスルホン酸や、BF_3・OEt_2ではexo還化したテトラヒドロフラン誘導体のみが得られた。TiCl_4やランタノイド系のCeCl_3を用いるといずれもクロロ付加体が優先したが、得られた少量のエーテル環化体は、前者はexo体のみであったのに対し、後者はendoとexo環化が1:1の比率で進行していた。そこで求核力のない配位子を持つ同じランタノイド系のルイス酸としてLa(OTf)_3を用いたところ、無水条件ではexo環化が優先したが、2当量の水の添加により4:1〜9:1の比率で望むanti-Baldwin(endo)環化体を優先的に得ることができた。以上の結果は、キレーションコントロールでエポキシアルコールのanti-Baldowin環化が可能であることを示した最初の例であると同時に、最終目的の連続閉環反応への道を開くものである。

从生物合成的角度来说，假设稠合多环醚类天然产物的醚环在聚环氧化物开环的同时连续构建。申请人认为，使用类似生物合成途径的连续闭环方法在实际人工合成中将是有效的，并开始研究，旨在开发以此为关键的合成方法。假设聚环氧醇作为连续闭环的底物，则有两种可能的闭环方向：内型和外型。为了获得所需的稠合醚，需要内优先闭环，因此问题是如何违背鲍德温规则。因此，我们将这个问题作为连续环化的初步步骤，并首先研究了单环的构建。环氧醇的闭环方向由环氧化物的开环方向决定，因此断裂的方向是通过使用醚取代基作为导向基团并将路易斯酸与环氧化物的氧螯合来控制的。它。使用3-氯丙醇作为起始原料，可以轻松合成底物顺式和反式4-甲氧基甲基-4,5-环氧-1-己烯醇。接下来，当我们研究使用各种路易斯酸的分子内闭环反应时，樟脑磺酸、BF_3和OEt_2仅得到了外还原的四氢呋喃衍生物。当使用TiCl_4或镧系元素CeCl_3时,氯代加成物是优选的,但前者得到的少量醚环化产物仅为外型,而后者是内环和外环以1:1进行的。比率。因此，当La(OTf)_3作为同种镧系元素的路易斯酸，配体不带亲核力时，在无水条件下优先进行外环化，但通过加入2当量的水，4:1～所需的反环化反应。 -Baldwin(endo)环化产物可以以9:1的比例优先获得。上述结果首次证明了在螯合控制下环氧醇的反Baldowin环化是可能的，同时为连续闭环反应的最终目标铺平了道路。