核間位に不斉第4級炭素をもつ多環性化合物の合成法

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多環性芳香族ポリケチドの中には、部分的に"脱芳香化"を受けることによって、核間位に不斉中心をもつものが数多く存在する。その合成では(1)基本骨格の構築、(2)核間位の不斉中心の立体選択的構築、が鍵となる。本研究では「核間位に不斉第4級炭素をもつ多環性化合物の合成法」と題し、核間位に炭素置換基を有する芳香族ポリケチドの立体選択的合成を目的とする合成手法の開発に取り組んだ。本研究は、当研究室で独自に見出されたオルト2置換のベンゾニトリルオキシドから合成した多環性イソオキサゾール誘導体を基盤としている。検討の結果、多環性イソオキサゾール誘導体の核間位への炭素置換基の導入に関し、(i)ピナコール転位反応を活用する方法と、(ii)S_N1反応とを活用する方法の2種のアプローチの開発に成功した。すなわち、第一はジアステレオ選択的求核付加反応と、位置ならびに立体特異的なピナコール転位反応の2段階から成り、これにより核間位に第4級不斉炭素をもつ多環性化合物の光学活性体を合成できることを明らかにした。ポイントは、非対称ジオールから発生する可能性のある2種類のカチオンのうちイソオキサゾールの4位に隣接する炭素上のカチオンのみが発生することであり、従来看過されていたイソオキサゾールのカチオン安定化効果が合成的に活用し得るものであることを見出した。第二のアプローチもまたこの効果を駆使したものであり、多環性イソオキサゾール誘導体の核間位において、水酸基を炭素求核剤により置換することを基調としている。すなわち、求核剤の共存下、多環性イソオキサゾール誘導体に三フッ化ホウ素エーテル錯体を作用させたところ、核間位におけるS_N1が起き、速やかに対応するケトンを与えた。この核間置換基の1段階導入法は適用範囲も広く、有用性が期待できる。また、本質的に不利なケトンのa位におけるS_N1型の反応が起こることは、イソオキサゾールの強力なカチオン安定化効果を再認識させた。