エーテル類のsp3C-H結合活性化反応の開発と天然物合成への活用

醚类sp3C-H键活化反应的进展及其在天然产物合成中的应用

基本信息

批准号：
14771255
负责人：
好光健彦
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Meiji Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

従来、有機フリーラジカルやカルベンあるいは超強酸によって行われてきた不活性な炭素-水素(C-H)結合の官能基化は、遷移金属の活用を背景に目覚ましく進展している。中でも、C-H結合活性化を起点とする炭素-炭素(C-C)結合形成は、有機分子構築の新手法をもたらすことから非常に重要視されている。我々は、ラジカル反応の活用を基盤とする有機合成化学的研究を進めてきたが、この過程で環状エーテル類のα-C-H結合を一工程でC-C結合に変える興味深い反応を見出した。すなわち、テトラヒドロフランのα-C-H結合のヒドロキシアルキル化反応である。本反応はC-H官能基化法としてはむしろ従来のラジカル手法に分類されはするが、遷移金属によるC-H活性化法に匹敵する簡便さを有し、しかも入手容易でバリエーションに富む原料から一挙に高度に官能基化された物質を合成できるという特徴を持つ。また、本反応は、これまで困難とされてきた炭素ラジカル種とカルボニル化合物の分子間付加の成功をも意味し、環状エーテル類のα位がヒドロキシアルキル基で置換された構造を持つ多くの生理活性天然物の合成における斬新な方法論をもたらす。昨年度に引き続き、本平成15年度の研究では、有機合成の新領域を拓く可能性を秘めた上記C-H官能基化手法の開拓とともに、顕著な生理活性を持つ天然物の合成への活用を検討した。その結果、本手法を基盤とする抗腫瘍活性天然物(-)-ムリカタシンならびに(+)-ムコニンの合成を達成した。さらに、光照射によるヒドロキシアルキル化反応の開発にも成功した。以上の研究成果は、有機合成化学とラジカル化学の両分野において重要な新知見となる。

惰性自由基，卡宾斯或超含量酸通常在使用过渡金属的背景下取得了显着的进步，惰性碳 - 氢（C-H）键的功能化。其中，起源于C-H键激活的碳碳（CC）键形成非常重要，因为它提供了一种构建有机分子的新方法。我们一直在基于自由基反应的使用进行有机合成化学研究，在此过程中，我们发现了一个有趣的反应，将环状醚的α-C-H键转换为C-C键，一步。也就是说，这是四氢呋喃的α-C-H键的羟基烷基化反应。尽管该反应被归类为一种常规的自由基方法作为C-H功能化方法，但它与使用过渡金属的C-H激活相当，其特征是可以从多种原料中立即合成高度官能化的材料。该反应还意味着成功的分子间添加了碳自由基物种和羰基化合物，这些化合物被认为难以实现，从而导致了许多生物活性天然产物的新方法，其结构具有环状醚的α-位置，用羟基烷基基替代了α-位。从去年开始，这项2003年的研究探讨了上述C-H功能化方法，该方法有可能开放有机合成的新领域，并考虑使用具有出色生理活性的天然产物在合成天然产物中的使用。结果，基于此方法的抗肿瘤活性天然产物（ - ） - 穆拉西蛋白和（+） - 粘蛋白的合成。此外，通过光照射的羟基烷基化反应的发展已经成功。上述研究结果在有机合成化学和根治化学领域都提供了重要的新发现。