[様式－学 5]
博士論文要旨
論文題名：超原子価ヨウ素種を鍵とするアルキン側鎖 活性化型網羅的スピロ環構築法の開発
立命館大学大学院生命科学研究科 生命科学専攻博士課程後期課程
ふりがな なかえ ともふみ 氏 名 仲江 朋史
スピロ環骨格は優れた生物活性天然物に多く見られる部分骨格であり、医薬および農薬 開発の分野で構造活性研究が盛んに行われている。そのため天然物や類縁体の合成を行う 上で、官能基化を伴うスピロ環化合物群の網羅的な合成法の開発が求められている。当研 究室ではこれまでに、三価の超原子価ヨウ素反応剤を利用したフェノール環の活性化によ るフェノール酸素のパラ位での酸化的スピロジエノン合成法を開発し、興味深い生物活性 天然物の全合成へと応用し、その有用性を示してきた。
今回、申請者はアルキンの活性化に基づく新規スピロ環化反応による官能基化スピロ環 構築法の開発に着手した。類似のハロニウムカチオンを用いる方法では、導入できる官能 基が主にハロゲンに限られ、またスピロ環の不斉構築は成功例が無かった。そこで、ハロ ニウムカチオンの代替として超原子価ヨウ素種を用いることにより、超原子価ヨウ素によ って官能基化された部位に網羅的に求核種が導入でき、さらに反応剤の構造修飾により不 斉スピロ炭素構築への展開が期待できると考えた。すなわち申請者は、構造修飾を施した 超原子価ヨウ素反応剤を有機分子触媒として用いることにより、多様な官能基化が可能な 網羅的スピロ環構築法の実現を目指し、種々検討した。以下、その成果の概要を示す。
1) 一価のヨウ素化合物から系中で三価の超原子価ヨウ素種を調製し、アニソールアルキン と作用させてスピロ環状ヨードニウム塩中間体を形成した後、ワンポットで求核種アジド と反応させることにより、アジドで官能基化されたスピロ環状化合物を得ることに成功し た。更に有機ヨウ素化合物を検討した結果、一分子内に二つのヨウ素活性部位を持つビス ヨードアレーンを有機触媒として用いることにより、効果的な炭素－炭素結合形成を伴う 改良に成功した。
2) 本反応の中間体の解明に関する研究を行い、ビスヨードアレーンを用いた際に、ヨード ニウム塩中間体が安定に得られることを明らかにした。本知見から、ヨードニウム塩中間 体に対してハロゲンや硫黄求核種等の様々な求核種導入を検討し、本反応を官能基網羅的 スピロ環状化合物の合成法へと展開させた。
3) 本法を応用し、優れた生物活性天然物の部分骨格として重要な脱芳香族型オルト位スピ ロ環を標的とし不斉骨格構築を検討した。その結果、キラルなスピロビインダン型ヨウ素 化合物を有機触媒として用いることにより、フェノール酸素のオルト位での炭素－炭素結 合形成を伴う不斉誘起を実現した。またキラルなヨードニウム塩中間体を経由することに より、窒素、ハロゲン、硫黄求核種を導入し、官能基網羅的な脱芳香族型オルト位スピロ 環化合物群の光学活性合成に成功した。
