Development of Electrochemical Synthon and Utilize for the Construction of Alkaloid Core Structure

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電解反応場の論理的設計に基づいて、ピロロフェナンスリドンアルカロイドの全合成を達成した。コア骨格の構築に際しては、陽極発生ラジカルカチオン種の分子内クロスカップリングとインドリンのベンジル位酸化によるインドールへの変換を鍵段階としている。一般的に、芳香族ラジカルカチオン種の求電子性の維持に寄与する弱ドナー性反応場としてニトロメタン-過塩素酸リチウム溶媒系、およびHFIP溶媒系が知られているが、ピロロフェナンスリドン合成においてはいずれの溶媒系も低い収率を示した。そこで、両者を混合すれば弱ドナー性反応場としての機能を増大させられると考え、ニトロメタン-HFIP系を用いたところ収率が大幅に向上し、効率的な芳香族クロスカップリング反応を開発することに成功した。また、これとは逆にアセトニトリルをベースとした配位性溶媒系を用いて電解酸化を行った場合には、塩基共存下においてインドリンの酸化が起こり、相応するインドール誘導体を与えた。当該反応は、通常DDQなどの酸化剤を化学量論量必要とするものであり、反応場の論理的設計によりレドックス反応を制御することが可能となった。さらに、電解条件においてプロリノール誘導体から発生するイミニウムカチオン種の反応性を、反応点の電子密度およびアノマー位アセテート構造の共役酸pKaに基づき定量的に制御するカチオン制御理論を確立し、種々のイミノ糖C-グリコシド類の合成に成功した。さらに、配位性溶媒中でアミドの電解還元により生じるケチルラジカルをヒドロシランによって水素化することで、温和なアミド還元反応を開発することに成功した。本反応を応用し、抗腫瘍活性を有するジヒドロエボジアミンの合成を達成した。以上の結果は、電解反応場の論理的設計に基づいて多様な分子変換が可能であることを示した一例であり、学術的に興味深い成果である。