マツモグリカイガラムシ(Pine Bast Scale)は、世界各地に分布しているマツに寄生する害虫である。この害虫は小型でしかもマツの樹皮内に寄生するため、被害が大きくなるまでその存在が分からないことが多い。近年、マツを守る手段として従来の農薬の他にフェロモントラップを利用したモニタリングや防除が注目され、フェロモンの構造活性相関の追求のみならず、実用的な目的も含め世界各地でフェロモン研究が行われている。

　1990年、Einhornらは、Maritime Pine Scale(Matsucoccus feytaudi)の雌が生産する性フェロモンの主成分を単離構造決定した。

　その後、相対立体配置の決定がなされ、さらに当研究室で4種すべてのジアステレオマーの合成が行われ、それらの生物活性試験の結果、天然物は(3S,7R)-1であると判明し、絶対立体配置が明らかとなった。

　このようなフェロモンの実用的な利用研究のためには生物活性試験等に高純度のサンプルを充分な量供給することが必要となってくる。そこで筆者は、従来よりも大量スケールでの(3S,7R)-1の合成法を確立するため、以下の研究を行った。

　出発原料として光学的にほぼ純粋なエポキシアルコール4を用いた。これは、当研究室で開発された有用な合成原料で、ジアセタート3より酵素(PPL)を用いた不斉加水分解物2を経由して調製できる。4より鍵中間体であるエポキシド5を得、これとGrignard試薬6とをカップリングさせ左の側鎖部分を形成し、アルコール7とした。この後Wittig反応によりジエン部分を構築して8に導き、その水酸基を除去してジエン9を得た。このものはジエンの幾何異性に由来する不純物を含んでいるため、以下のような精製を行った。9の脱シリル化後、10で硝酸銀担持シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーを行い、さらにDNBエステル11として再結精製した。こうして得られた純粋なアルコール10をSwern酸化し、目的物(3S,7R)-1へと導いた。

　1989年、Lanierらは3種のマツモグリカイガラムシ(Matsucoccus matsumurae,M.resinosae,M.thumbergianae)が生産する性フェロモンの主成分を単離構造決定し、Matsuoneと命名した。

　その後相対立体配置が決定され、さらに当研究室において(6R,10R)-12及びその鏡像体の合成がなされ、それらの生物活性試験の結果、天然物が(6R,10R)-12であると判明した。

　筆者は第一章と同様に、(6R,10R)-12の大量供給により適した合成法を確立するため、以下の研究を開始した。

　鍵中間体には(3S,7R)-1の合成と同様、エポキシド5を用いた。光学的にほぼ純粋な(R)-3-ヒドロキシ-2-メチルペンタン酸メチル(R)-13より導いたGrignard試薬15をエポキシド5とカップリングさせ、アルコール16を得た。16よりジエン部分を構築後17へと導き、その脱酸素はメシラートへ変換後、ヒドリド還元により達成した。18からは(3S,7R)-1の合成と同様の精製を行い、目的物(6R,10R)-12へ導いた。

　(6R,10R)-12の合成の初期段階において、エポキシアルコール4の開環を伴うメチル化を行ったところ、従来では見られなかった異常反応が認められたのでここで述べる。

　エポキシアルコール4のメチル化は、当研究室で過去に開発された反応で二つの方法があり、ジメチル銅リチウム(方法a)を用いた場合1,2-ジオール19と1,3-ジオール20で後者が主生成物として得られてくる。また、トリメチルアルミニウム(方法b)を用いた場合、副生成物20(24%)と共に、19(62%)が主に生成してくる。

　今回、筆者がトリメチルアルミニウム(方法b)を用いて反応を追試したところ、副生成物は純粋な20ではなく20と21の混合物で、その比率は、3/2から2/3であった。

　この異常反応の機構については詳しく追究していないが、TBDPS保護基からのフェニル基の転移とトリメチルアルミニウム上のメチル基のケイ素原子への攻撃によるものと考えられる。

　原生動物のEimeria亜目の約半数は脊椎動物を宿主とし、その諸臓器の上皮細胞に寄生して、ヒトや家畜に大きな被害を与えることがある。そのなかでもEimeria属とIsospora属は多くの家畜に寄生し、コクシジウム症の病原となっており、我が国でも生産量の著しい低下を招いた例がある。抗コクシジウム剤としてはポリエーテル系の化合物が知られてきたが、1995年にユニークなnaphthofuran骨格を有する新しい抗コクシジウム剤Fudecalone(22)がPenicillium sp.FO-2030より単離構造決定された。筆者は、Fudecaloneの活性と化学構造に興味を持ち合成研究を開始した。

　合成中間体フタリド25は既知化合物であったが、ピロン23及びアセチレンジカルボキシラート24より従来より簡便な方法で合成した。25をBirch還元し、生じたアニオンをラクトン27より導いたヨウ化物26でトラップして28を得た。このものを環化前駆体である29へと導き、カチオニックな環化を行ったところ、環化体であるケトラクトン30を得ることが出来た。今後は目的物Fudecalone(22)への変換を行う予定である。

　以上筆者は、マツモグリカイガラムシの性フェロモン(3S,7R)-1及び(6R,10R)-12(Matsuone)の合成に成功し、エポキシド4のメチル化の際の異常反応を見い出した。また、Fudecalone(22)の骨格構築に成功し、今後目的物22への変換を行う予定である。