キシアマイシン、ダイキシアマイシンの合成法の開発に向けて、α,β-不飽和エステルとメチルフランのDiels-Alder反応と、カルバゾール環への連結のためのHeck反応の検討を行った。
α,β-不飽和エステルとして、シス、トランス異性体を含む種々の一、二、三置換のα,β-不飽和エステルを用い、ルイス酸存在下、メチルフランとのDiels-Alder反応を検討した。ルイス酸としてはフランのDiels-Alder反応に有効と報告されている四塩化ハフニウムを用いた。検討の結果、シスの立体配置を持った二置換のジエステルが最も高い反応性を示して82%の収率を与えた一方、対応するトランス体のジエステルは反応性が低く、4%の収率しか与えなかった。三置換のα,β-不飽和エステルは全く生成物を与えなかった。三置換のα,β-不飽和エステルを反応させるため、ホルミル基を導入し、MacMillanの触媒を用いた条件下で、1,4-付加と1,2-付加を同一容器内で連続的に行う反応を検討した。その結果、メチルフランがホルミル基に対して1,4-付加した生成物が得られたが、続く1,2-付加は進行しなかった。以上の結果から、Diels-Alder反応によるキシアマイシンの骨格形成には、シス二置換のα,β-不飽和エステルのDiels-Alder反応生成物からの誘導化が適当であると考えられる。
カルバゾール環への連結のため、パラジウム触媒を用いたブロモカルバゾールとアリルアルコールのHeck反応を検討した結果、配位子を用いないパラジウムナノクラスター条件下で、望むHeck反応生成物が14%の収率で得られた。しかし、低収率であったため、アリルメチルエーテルを用いて検討した結果、43%の収率で目的物が得られた。収率が中程度である要因は、アリルメチルエーテルの沸点が低いためと考えられ、さらに収率を向上させるためには、より沸点の高い置換アリルエーテルが適していると考えられる。
Toward development of synthetic methods of xiamycin and dixiamycin, Diels-Alder reaction between α,β-unsaturated esters and methylfuran and Heck reaction for connecting to carbazole ring were investigated.
Mono-, di-, and tri-substituted α,β-unsaturated esters were chosen as the substrate including cis and trans isomers. Diels-Alder reaction between the esters and methyfuran in the presence of Lewis acid were screened. As the Lewis acid hafnium tetrachloride was used, since hafnium tetrachloride was reported to be effective for Diels-Alder reaction of furan. Among the esters, cis-di-substituted ester gave best result, while tri-substituted esters gave no desired product. Cascade reaction between tri-substituted ester with formyl groups and methylfuran in the presence of MacMillan's catalyst was tried. However, desired product was not formed. From these results, it is concluded that Diels-Alder reaction between cis-di-substituted ester and methylfuran is suitable for the construction of the skeleton of xiamycin.
For the connection to carbazole ring, Heck reaction between bromocarbazole and allyl alcohol or allyl methyl ether was investigated. Under the condition using palladium nanoclusters as catalyst, the reaction with allyl alcohol gave 14% yield, while that with ether gave 43% yield. The modest yield will be improved by using allyl ether with higher boiling point.
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