ヘテロ[3+2]付加環化反応を基盤とする神経活性化合物の合成

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本研究は分極したトリメチレンメタン活性種の炭素-窒素二重結合へのヘテロ[3+2]付加環化反応によるピロリジン誘導体の選択的合成法の開発を目的として検討を行なった.その結果,O-アルキルオキシムをトリメチレンメタン受容体として用いたところ,2置換ピロリジン類が高収率で得られることを明らかにした.さらに,置換基を持つトリメチレンメタン活性種とオキシム類との付加環化反応がエンド-立体選択的にかつ位置選択的に進行し,3置換ピロリジンが高選択的に得られることを明らかにした.また、神経生理学においてカイニン酸型のグルタミン酸受容体に対す選択的阻害剤の発見が強く望まれている点に着目し,本ヘテロ[3+2]付加環化反応を鍵反応とするグルタミン酸受容体活性物質であるアロカイニン酸の合成を行なった.すなわち,置換トリメチレンメタン中間体のグリオキサル酸メチルO-ベンジルオキシムに対する位置および立体選択的な[3+2]付加環化反応に続く官能基の変換により,短工程でアロカイニン酸が合成できることを明らかにした.従来の置換ピロリジン合成法が環形成と置換基の導入を別個に行なっているのに対し,本反応は環形成と同時に環上に置換基を立体選択的に導入するのが最大の特徴である.さらに,この反応は4pi電子系のトリメチレンメタン活性種のオキシム類への付加環化反応であることから,6員環合成におけるヘテロDiels-Alder反応と同様に,反応の予測の可能なヘテロ5員環化合物の合成反応として有機合成の新しい手法として有用であると考えられる.