乾燥したオオキンケイギク花弁中から7,3',4'-トリヒドロキシ-8-メトキシフラバノンの単離に成功した。この化合物は高い抗酸化活性を有していた。ピロガロールを出発物質にα-ジメチルホスホノ‐2-ヒドロキシアセトフェノン類を調製した。THF溶媒中DBUなどの有機塩基存在下、各種アルデヒドと反応させ、対応するカルコン誘導体を合成した後、フラバノン誘導体への変換を検討した。

平成15年度文部科学省サイエンス・パートナーシッププログラム採択事業についての研究成果を報告した。 動機付け教育として実験、実習が効果的であり、生徒・学生の学習活動が継続的に行なわれれば、自学自習によって高度な教育が可能であることが示唆された。同時に実験・実習内容の精査やプログラム以前での実験技術に拘わる事前実習やティーティングアシスタントの養成が重要であることを指摘した。

本研究では、新たに高活性な光学活性ホスフィンカルボン酸配位子を開発するとともにラクトン環、ラクタム環を有する生物活性関連化合物の触媒的不斉合成を目的としている。 2-アンスリールジフェニルボスフィンオキシドにアクリル酸メチルを反応させ、対応する付加物を可能な4つの位置異性体の混合物1a-dとして得た。この混合物を酢酸エチル-ヘキサンから再結晶して、2-ジフェニルボスフィニル-9,10-ジヒドロ-9,10-エタノアントラセン-12(アンチ)-カルボン酸メチル1bを単離した。次に1bをトリクロロシランを用いてホスフィンへ還元後、エステル加水分解して対応するホスフィンカルボン酸2bをラセミ体として得た。(±)-2bを光学活性(-)-α-メチルベンジルアミンを用いて光学分割し、光学活性(-)-2bを得た。酢酸パラジウムと(-)-3bよりパラジウム錯体触媒を調製し、酢酸2-シクロヘキセニル(4)や3-アセトキシ-1,3-ジフェニル-1-プロペン(5)とホスホノ酢酸トリエチルの不斉アリル位アルキル化反応を行ない、対応するアルキル化生成物6(収率96%(53%ee))および7(62%(50%ee))を得た。 チアゾリジンジオン骨格を分子中に有する化合物は抗菌性、抗炎症性、制癌性を有するものも多く、中には糖尿病の治療薬として使用されているものもある。しかしながらリン官能基を有するチアゾリジン誘導体についてはほとんど知られていない。THF中、室温でホスホノ酢酸トリエチルにNaHを作用させ、次いで粉末イオウを加えた。これにイソシアン酸ベンジル用いて行なったところ、低収率ではあるが一段階で環化反応まで進行した3-ベンジル-5-(ジエチルホスホノ)-1,3-チアゾリジン-2,4-ジオンを8%の収率で得た。またこのときチオカーバメートが25%の収率で生成した。

本研究では新しい電荷移動(CT)錯体調製のための新規有機電子供与体と受容体の合成に取組んだ。ドナーについてはNaphthalene環の両peri-位に二箇の7π電子系,Cycloheptatrieneと1,2-Dichalcogenole,が縮環し強いドナー性が期待出来るPleiadiene誘導体(1)の合成を試みた。Acenaphtheneから中間体1,8-Bis(halomethyl)-4,5-dichlolonaphthaleneを経て架橋剤Bis-(pinacolato)diboronとの鈴木couplingにより或いはTetraethyl 1,1,2,2-ethanetetracarboxylateから発生させたdianionとの反応により7員環の構築には成功したが前者は収率が低く後者は脱CO_2による2重結合の導入が困難で未だ1を得るには至ってていない。しかし1の類縁体Acepleiadiene,Acepleiadyleneを合成し反応性,物性を研究した。物性研究からperi-位共役7π電子系の良いドナー性を示唆する結果を得た。電子受容体については2,5-Tellurophene-TCNQ(2),p-quinoidのみならずo-quinoid環を含む3,6-Phenanthrene-TCNQ(3),広がったπ-共役系を持ちdianion状態での電子間反発の減少が期待される2,8-Chrysene-TCNQ(4)の合成につき研究を進めた。2については母核から2,5-bis(hydroxymethyl)体及びdiiode体を確実に好収率で合成し現在それらのdicyanometylene基への変換を研究中である。3については適切な位置に必要な置換基を持つBenzene誘導体を,4についても同様に準備したBenzene及びNaphthalene誘導体をcross-couplingさせた後必要な変換を行いそれぞれ母核の対応位にCH_3O及びBr基を持つ化合物を合成した。現在それぞれを先ず対応するQuinone及びTCNQ体への変換につき研究中で3と考えられる緑色の化合物を得ておりその単離,精製を詳細に検討中であり続いて構造物性の研究に進む計画である。

本研究では、高活性、高機能4員環環状カルボニル化合物の開発を目的として、二価ロジウム触媒存在下、ジアゾカルボニル化合物の分子内C-H結合挿入反応を経由する新規α-ホスホノシクロブタノン及びα-ホスホノアゼチジノンの一段階構築について行なった。アントラセンとアクリル酸メチルのDiels-Alder付加体より11-diazo (dimethylphosphono) acetyl-11-ethyl-9, 10-dihydro-9, 10-ethanoanthracene (4c)、11-diazo (dimethylphosphono) acetyl-11-propyl-9, 10-dihydro-9, 10-ethanoanthracene(4d)を調製した。また、アントラセンとメタクリル酸メチルのDiels-Alder付加体より11-diazo (dimethylphosphono) acetyl-11-methyl-9, 10-dihydro-9, 10-ethanoanthracene(4b)を調製した。得られたジアゾ化合物4b-dに1,2-ジクロロエタン溶媒中、酢酸ロジウムを作用させ、80℃で加熱したところ、分子内C-H結合挿入反応が進行し、混合物としてシクロブタノン5b-d及びシクロペンタノン6c,dを得た。構造決定はIR及び^1HNMRから行なった。7, 8:9, 10-dibenzo-2-ethyl-4-(dimethylphosphono) tricyclo[4.2.2.0^<2,5>]deca-7, 9-dien-3-one (5c) のIRで1774.7cm^<-1>にシクロブタノンに帰属できる特徴的なカルボニルのピークが見られた。また、^1HNMRより側鎖エチルのメチルに帰属できるシグナルがδ1.09(t, J=4.9Hz, 3H)にトリプレットで観測された。この結果より、シクロブタノンの生成は側鎖アルキル基ではなく、エタンブリッジのC-H結合へ挿入反応した結果と判明した。さらに、触媒に光学活性なRh_2[N-Phth-(L)-Phe]_4を用いたとき、不斉分子内C-H結合挿入反応が進行し、側鎖アルキル基の種類に関係なく不斉収率43%eeで光学活性シクロブタノンが生成した。

本研究では新しい有機電導体の合成と物性研究を目指したがその最も有力な候補化合物は電荷移動(CT)錯体である。従って本研究では先ずCT錯体の重要な構成成分となる新規有機電子供与体と受容体の合成に取り組んだ。電子供与体に関してはNaphthalene環の両peri-位に二箇の7π電子系Cycloheptatrieneと16族へテロ原子2個を含む1,2-Dichalcogenoleが縮合し強いドナー性が期待出来るPleiadiene誘導体の合成を行った。Acenaphtheneから出発し数段階の反応で1,8-Bis(dibromomethyl)-4,5-dichloronaphtaleneを合成しこれとcis-4,5-bis(pinacolatoboranyl)-4-octeneとの鈴木-宮浦coupling反応を行い7員環の形成に成功した。これを脱水素してPleiadiene環とした後塩素をChalcogen原子で置換してヘテロ環を構築し標的分子を得る予定である。電子受容体については大きなヘテロ原子の効果が期待される2,5-Tellurophene-TCNQ,p-Quinoidのみならずο-Quinoid環を含む3,6-Phenanthrene-TCNQ,広がったπ-共役系の効果とdianion状態でのCoulomb反発の減少が期待される2,8-Chrysene-TCNQの合成について研究を進めた。Tellurophene-TCNQについてはBis(trimethylsilyl)-1,3-butadiyneから合成した母核Telluropheneを数段階の反応でTellurophene-2,5-dicarbonylchlorideに誘導し現在dicyanomethylene基への変換につき研究中である。残る二つの化合物中前者はV.Snieckusらの提案した手法で適切な位置に必要な置換基を持つよう調製したBenzene誘導体を,後者も同様に準備したNaphthaleneとBenzene誘導体を鈴木-宮浦反応で結合し必要な変換を行い母核を形成する反応を行っておりそれぞれまず対応するQuinoneを合成したのちcarbonyl基をdicyanomethylene基に変える変換を行い目的物へと進む予定で目的の合成に見通しがつけられる段階に到達した。

本研究では、酸性修飾基としてカルボキシル基を有する新規鎖状光学活性モノホスフィン配位子の開発とそれらのパラジウム錯体触媒を用いた不斉アリリックアルキル化反応への利用について行なった。鎖状光学活性モノホスフィンカルボン酸配位子の合成は次のように行なった。クロトン酸tert-ブチル、4-メチル-2-ペンテン酸tert-ブチル等のα,β-不飽和カルボン酸エステルにTHF溶媒中、n-ブチルリチウム及びHMPA存在下、ジフェニルホスフィンを1,4-付加させ、対応する3-(ジフェニルホスフィノ)ブタン酸tert-ブチル、3-(ジフェニルホスフィノ)-4-メチルペンタン酸tert-ブチルをそれぞれ93%、69%の収率で得た。続いてエステルの酸分解を行ないラセミ体として3-(ジフェニルホスフィノ)ブタン酸(DPBA)、3-(ジフェニルホスフィノ)-4-メチルペンタン酸をそれぞれ71%、42%の収率で得た。得られたラセミ体は光学活性なフェニルエチルアミンを用いた優先晶出法により容易に光学分割できた。この光学活性モノホスフィンカルボン酸配位子と酢酸パラジウムより系中でパラジウム錯体を調製し、酢酸シクロペンテニル、酢酸シクロヘキセニル、酢酸シクロヘプテニル、酢酸シクロオクテニル等の環状酢酸アリルとジエチルホスホノ酢酸エチルとの不斉アルキル化反応を行なった。その結果、従来の配位子と比較して非常に高い不斉収率でアルキル化反応が進行することを見い出した。さらに、環状アリル化合物の環サイズが増大するに従い、不斉収率も向上することが判明した。基質として酢酸シクロオクテニル、配位子にDPBAを用いた時に99%ee以上という最高の不斉収率を得た。

α位の典型金属のケイ素、ゲルマニウム、スズ等の官能基を導入したビニルホスホナ-トはビニルシラン、ビニルゲルマン及びビニルスタナンとしての特性とビニルホスホナ-トとしての特性の両反応性を兼ね備えているところから、極めて有用な試薬として期待されるにもかかわらず、未開拓の分野として残されていた。本研究では、 (1)β位にアルキルチオ基(1a,b)、アルコキシ基(1c)、アリール基(1d)等の官能基を有するビニルホスホナ-トを合成した。 (2)合成したビニルホスホナ-トと有機リチウム化合物から、α-リチオビニルホスホナ-トを調製した。続いてアルデヒドとのWittig-Horner反応より、β位にエタンジチオ基及びプロパンジチオ基を有するアレン中間体が生成し、さらにラジカル的な[2+2]シクロ付加反応によりシクロブタン化合物が立体特異的に得られた。 (3)α-リチオビニルホスホナ-トとトリオルガノメタルハライドとの反応により、α-(トリオルガノメタロ)ビニルホスホナ-トを高収率で合成することに成功した。 (4)ビニルシラン、ビニルゲルマンはアシルカチオンと反応して、α-アシルビニルホスホナ-トを高収率で与えた。 (5)α-シリル-β-エトキシビニルホスホナ-トは種々の求核試薬のマイケル付加反応を受け、その後EtO基の脱離を伴い、立体特異的にβ-置換α-(シリン)ビニルホスホナ-トを与えた。 (6)1aよりα-ヨードビニルホスホナ-トの合成に成功した。α-ヨードビニルホスホナ-トはPd触媒存在下、末端アセチレン類と温和な条件で容易に高収率でクロスカップリング生成物を与えた。 以上のごとく、本実験は初期の目的を果たすことに成功したと言える。