海洋生物由来の多元素環状化合物の不斉全合成

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近年、海洋生物から新規な構造および強力な活性を有する含窒素化合物が多数見出されている。これは地球温暖化に伴う生態分布の変化により海洋生物が新たな二次代謝産物を生産しているためとも言われ、環境対策の観点からも人工合成を含む化学的解明が切望されている。ピンナトキシン、スピロライド、ギムノジミンは含窒素スピロ環状イミンを有する大環状化合物であり、その構造および強力な生物活性から広く注目を集めているが、従来の合成法では骨格形成に多段階を要するため、新規合成法の開発が求められていた。特にスピロライド類は未だに構造不明の部位があり、合成による立体構造の完全決定が求められている。今回、スピロライドBに焦点を当てて全合成研究を展開した。この結果、直鎖トリケトン体を酸触媒下で環化反応を行うとスピロライドBの南半球である三環性アセタール体を収率良く得られることを見出した。さらにこのアセタール化合物のメチル化が高立体選択的に進行することを見出した。この三環性化合物は異性体の混合物であったが、TBSOTf,2,6-lutidineによる水酸基の保護や酸触媒により異性化が進行した。そこで、繰り返し異性化反応を行なうことで、望む立体化学を有するスピロアセタール化合物を得ることが可能であった。また、各々の異性体をX線結晶構造解析により、その立体化学を確認することができた。さらに側鎖の導入を行なうことで、スピロライドBの南半球部位の合成を完了した。また、申請者は含窒素スピロ環状骨格の構築法を既に見出している。すなわち、基質として金属原子に二座配位可能なラクタム誘導体を用い、不斉銅触媒下にてDiels-Alder反応を行うと、高エナンチオ選択的かつ高エキソ選択的に反応が進行し、望む含窒素スピロ環状骨格を得られる.今回、モデル化合物にて含窒素スピロ化合物を合成することに成功した。