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| 名前 | |
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| その他の名前
クパノン
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ20Ｈ18Ｏ6 | |
| モル質量 | 354.343 グラム/モル |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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カルパノンは、自然界で生成される非常に複雑な方法と、オービル・L・チャップマンらの初期の化学グループが自然の経路を模倣した同様に驚くべき成功で最もよく知られている、天然に存在するリグナンタイプの天然物質である。[1] [2]カルパノンは、ブーゲンビル島のカルパノの木(シナモン属)からブロフィと同僚によって初めて単離された有機化合物であり、この天然物質の名前の由来となった木である。[1] [3]六環式リグナンは、カルパノ樹皮からその成分の「利き手」の等しい割合の混合物(すなわち、ラセミ混合物) として単離された関連ジアステレオマーのクラスの 1 つであり、5 つの連続した立体中心を含むため、立体化学的に複雑であることが注目される。この複雑な構造が生合成によって達成される経路には、ほとんど 3 次元性のない分子を複雑な最終構造にほぼ瞬時に変える一連の反応が含まれる。注目すべきことに、ブロフィと同僚は、9炭素骨格を持つフェニルプロパノイドであるより単純なカルパシンを単離し、その下部構造が複雑なカルパノン構造内で二量体化していることを認識し、 [4]カルパシンが植物細胞内でカルパノンに変換される仕組みについて次のような仮説を提唱しました。
- カルパシンは、環メトキシ（-OCH 3 ）基からメチル（-CH 3 ）基が失われ、フェノールであるデスメチルカルパシンが生成された。
- このフェノール中間体はその後フェノールカップリング反応を経て二量体中間体となり、
- すぐにディールス・アルダー（4+2）環化付加反応が起こり、2つの新しい環が生成され、最終的なカルパノン生成物が得られます。
驚くべきことに、チャップマンと同僚は2年以内に、この提案された生合成経路を模倣する経路を化学的に設計することができ、単一の「ポット」でカルパシンからカルパノンを約50%の収率で合成することに成功した。[1] [2]
カルパノン自体の薬理学的および生物学的活性は限られているが、ブロフィー・チャップマン法のバリエーションによって得られた関連類似体は、哺乳類のエキソサイトーシスおよび小胞輸送に関連するツール化合物としての活性を示しており、[5]抗感染、抗高血圧、および肝保護の分野で治療上の「ヒット」を提供している。[3]
オリジナルのチャップマン設計と合成は、全合成の古典とみなされており、生体模倣合成の威力を強調するものでもあります。[1] [6]
全合成
カルパノンの最初の全合成は、1971 年にChapman らによって発表された生体模倣アプローチでした。必要なデスメチルカルパシン (2-アリルセサモール) は、以下のスキームで開始分子として示されており、3 つの変換を含む 2 つの高収率ステップで得られます。
- セサモールを炭酸カリウムと臭化アリルで処理した後に生成されるフェノールアニオンのアリル化、
- 続いて熱クライゼン転位によりO-アリル基を芳香族環の隣接部位に移動し、
- クライゼン生成物の熱異性化により、末端オレフィン（アルケン）が環と共役する状態になる（例えば、塩基としてカリウムtert-ブトキシドを使用）。
この手順は、必要なデスメチルカルパシン（メトキシ基のメチルが除去されたカルパシン）を生成するいくつかの方法のうちの1つです。[3]フェノールの酸化的二量化では通常1電子酸化剤が使われますが、チャップマンは2電子酸化剤を使用する前例に従い、酢酸ナトリウム（例えば、メタノールと水の混合物に溶解）の存在下でデスメチルカルパシンをPdCl 2で処理しました。 [1] [3]この反応は、フェノール性アニオンを介して一対のカルパシンがPd(II)金属に錯体形成することによって進行すると認識されていました（右下の図に示すように）。[6]続いて、2つのオレフィン末端の古典的な8-8'（β-β'）酸化フェノールカップリング（図では交差して表示）が起こり、トランス-オルト-キノンメチド型のリグナン中間体の二量体が生成されます。この二量体の特定の立体配座により、一方の環の4電子エノンがもう一方の環の2電子エノール（わかりやすくするために図に隣接して表示）の上に配置され、逆要求型ディールス・アルダー反応と呼ばれるディールス・アルダー反応の変形の状態が設定され（図の曲線矢印を参照）、2つの新しい環が閉じられ、5つの連続した立体中心が生成されます。カルパノンは、元の方法では約50%の収率で生成され、現代の変形では90%を超える収率で生成されます（以下を参照）。[1] [2] [3]単一のジアステレオマーの合成は、 X線結晶構造解析を使用した元のチャップマンの研究で確認されました。
「5つの連続した立体中心の完全な立体制御を備えた四環式骨格のワンポット構築」の優雅さのため、[1]オリジナルのチャップマン設計と合成は「現在では全合成の古典と見なされており」、「生体模倣合成の威力を強調している」[1] [6] 。
システムの拡張
チャップマン法は、最初の報告以来、基質、酸化剤、[7]およびその他の側面を変えて、さまざまな方法で応用されてきました（そのため、カルパノンの合成はその後「かなりの数の研究グループ」によって達成されました）; [1] [3] Pd(II) の作用の実際のメカニズムは、おそらく最初の推測よりも複雑であり、メカニズムは、大まかに言えば、実際の条件（特定の基質、酸化剤など）に依存するという証拠があります。[3]スティーブ・レイ、クレイグ・リンドリー、マシュー・シャイアの研究室を含むさまざまなグループが、チャップマン法を固体支持合成、つまりポリマー支持体上のフェノール出発物質に拡張することに成功し、カルパノン類似体のライブラリの生成を可能にしました。[1] [5]チャップマン法に似たヘテロ8-8'酸化カップリングシステムが開発されており、IPh(OAC) 2を使用し、より電子豊富なホモ二量体やカルパノンのヘテロ四環式類似体の調製が可能となっている。[8]
参考文献と注記
- ^ abcdefghijk CW Lindsley、CR Hopkins、GA Sulikowski、2011、「リグナンの生体模倣合成」、『生体模倣有機合成』（E. Poupon ＆ B. Nay 編）、Weinheim：Wiley-VCH、ISBN 9783527634767、[1]を参照、2014年6月4日にアクセス。
- ^ abc OL Chapman、MR Engel、JP Springer、JC Clardy、1971、「カルパノンの全合成」、J. Am. Chem. Soc. 93 :6697–6698。
- ^ abcdefg F. リロン、F. フォンタナ、J.-O. Zirimwabagabo、G. Prestat、J. Rajabi、C. La Rosa & G. Poli、2009 年、A New Cross-Coupling-Based Synthesis of Carpanone、Org. Lett.、11(19):4378–4381、DOI: 10.1021/ol9017326、「アーカイブ コピー」(PDF)を参照。2014 年 6 月 7 日のオリジナル(PDF)からアーカイブされました。2014 年 6 月 6 日に取得。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)または[2]、2014年6月4日にアクセス - ^ GC Brophy、J. Mohandas、M. Slaytor、TR Watson、LA Wilson、1969、「ブーゲンビル産シナモン属の新リグナン」、Tetrahedron Lett. 10:5159-5162。
- ^ ab Brian C. Goess、Rami N. Hannoush、Lawrence K. Chan、Tomas Kirchhausen、Matthew D. Shair、2006、「カルパノンに似た分子10,000メンバーライブラリの合成と小胞輸送阻害剤の発見」、J. Am. Chem. Soc. 128 (16): 5391–5403、DOI: 10.1021/ja056338g、[3]を参照、2014年6月4日にアクセス。
- ^ abcd ニコラウ、KC ; EJ ソレンセン (1996)。トータル・シンセシスにおけるクラシック。ワインハイム、ドイツ：VCH。 95–97ページ。ISBN 978-3-527-29284-4。
- ^ Lindsleyらによれば、以下を参照、一般に二酸素（偶発的か否かを問わず）を含む酸化剤系には、アゾビスイソブチロニトリル、Ag 2 O、M(II)サレン系（M=Co、Mn、Fe）、一重項酸素（hν、ローズベンガル）、過酸化ジベンゾイル、IPh(OAC) 2 が含まれる。
- ^ CW Lindsley、LK Chan、BC Goess、R. Joseph、MD Shair、2001、「カルパノン様分子の固相生体模倣合成」、J. Am. Chem. Soc. 122、422–423。
さらに読む
- IR州バクセンデール。リー、A.-L.レイ、ＳＶＪ Ｃｈｅｍ． Soc.、パーキントランス。 1 2002 年、1850 ～ 1857 年。
- Goess, BC; Hannoush, RN; Chan, LK; Kirchhausen, T.; Shair, MDJ Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5391–5403.
- ダニエルズ、RN;ファデイ、OO;リンズリー、CW Org.レット。 2008、10、4097–4100。