Methyl cis-(Z)-dehydrojasmonate1は、中国、台湾、日本南部に生育する東洋蘭(Cymbidium goeringii)の主要香気成分として、スイスGivaudan社のR.Kaiser博士により単離構造決定された化合物である。しかし、単離された天然物は微量であり、その絶対立体配置は決定されていない。そこで、その両鏡像体を合成しその絶対立体配置の決定を行うため、また生理活性試験に試料を供するため合成を開始した。

　ジチアン10は、容易に高光学純度(>99.6%e.e.)で両鏡像体が大量入手可能なプロスタグランジン合成の中間体である、ジクロロラクトン(+)-9より既知のルートで10段階で導ける。10のジチアン部分をHg塩により加水分解後、Selenyl Wittig反応によりシスのオレフィンを導入し、過酸化水素によるセレニドの酸化的脱離によりジエン11を合成した。ラクトン部分を加水分解、CH₂N₂によるエステル化後、Dess-Martin酸化によりケトンの位の異性化を伴うことなく、目的物の(+)-Methyl cis-(Z)-dehydrojasmonate1の合成に成功した(10より6段階、49%)。同様に鏡像体(-)-9を出発原料として鏡像体(-)-1の合成も行った。

　絶対立体配置の決定は、キラルなカラムを固定相に用いたガスクロマトグラフィーにより(+)-1,(-)-1の retention indexを計測して、天然物の同条件下で測定したretention indexと比較することにより、(+)-1が天然体であると決定した。又、塊茎誘導活性試験を行い天然体(+)-1の方が、非天然体(-)-1より活性が高いことがわかった。

Methyl -D-glucopyranosyltuberonate2及び、そのepi体3の合成

　Methyl -D-glucopyranosyltuberonate2は、北海道大学の幸田らによってキクイモ(Helianthus tuberosus L.)の葉から単離された馬鈴薯塊茎形成誘導活性物質である。また、エピ体3はカルボン酸の形で同グループにより馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)より単離された化合物である。

　合成には、1の合成中間体であるジチアン10を用いた。加水分解後、Wittig反応を経て6段階でアルコール12を得た。Konigs-Knorr反応により糖とのカップリングを行い選択的に-グリコシド13を得た。脱TBS化、Dess-Martin酸化、メタノリシスによりアセチル基の脱保護及び、ケトンの位の異性化を行い、目的物の(-)-Methyl -D-glucopyranosyl-tuberonate2を得た(10より10段階、24%)。機器分析データは、単離文献と一致した。

　エピ体3の合成は以下のように行った。合成の最終段階において糖の保護基の脱保護をケトンの位の異性化を伴わず行わなければならない。保護基の検討を行ったところ、ジクロロアセチル基が最も良い結果を与えた。即ち、13のアセチル基をジクロロアセチル基にかけかえてグリコシド14とした。脱TBS化、Dess-Martin酸化後、メタノール中無触媒で撹拌という中性条件でジクロロアセチル基の脱保護が進行し、目的とする(-)-3を位の異性化を伴うことなく得ることができた(10より12段階、8%)。

　Methyl tuberonate4は、香田らにより馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)の葉から単離された塊茎形成誘導物質tuberonic acidのメチルエステル体である。また、Jasmine ketolactone5は、Navesらによってイタリアンジャスミン(Jasminum grandiflorum L.)の精油成分として単離された化合物である。両化合物は当研究室において両鏡像体が合成されているが、収率、最終物のジアステレオ純度に問題がある合成であった。そこで、それらを解決すべく改良合成を行うこととした。

　Methyl tuberonate4の合成には、グリゴシド2の合成中間体であるアルコール12を用いた。4の一級水酸基の保護基は、3の合成と同様に合成の最終段階において中性条件によって脱保護しなくてはならない。3の合成と同様にハロアセチル基の条件の検討を行った所、トリフルオロアセチル基で良い結果を与えた。12の水酸基をトリフルオロアセチル基で保護し、脱TBS基、酸化によりケトン13を得ることができた。最後の保護基の脱保護は、MeOH中で無触媒で室温で撹拌することで異性化を伴わず脱保護が進行し、目的とする(+)-Methyl tuberonate4を得ることができた(12より4段階43%)。同様に、その鏡像体(-)-4の合成も行った。

　Jasmine ketolactone5の合成もアルコール12より行った。エステル部分をアルカリ加水分解しヒドロキシ酸とし、山口法(2,4,6-trichlorobenzoyl chrolide、Et₃N,DMAP)を用いることでマクロラクトン化を行い10員環ラクトンを得た。脱TBS基、Dess-Martin酸化によりケトンの位の異性化を伴うことなくEpijasmine ketolactone14を得た。DBUを用いて位を異性化させて、目的とする(-)-Jasmineketolactone5を高収率で得ることができた(12より5段階、51%)。同様にその鏡像体(+)-5の合成も行った。

　Bacillariolide I(6), II(7),III(8)は、ロードアイランド大学の清水らにより珪藻(Pseudo-nitzchia multiseries)およびその培養液より単離された化合物である。活性については、Bacillariolide IがホスホリパーゼA₂の阻害活性があると報告されているだけである。構造的にシクロペンタン環にシスの二重結合、カルボニル基を持つ側鎖がある点でジャスモン酸類と構造が類似しており、活性についてもジャスモン酸同様の活性が期待できる。これらのことを明らかにするために合成を開始した。

　合成の出発原料としてケトン15を用いた。この化合物は、ジャスモン酸合成における9から10への合成を行うときの中間体である。Wittig反応により、一炭素増炭し、水ホウ素化反応、続く酸化的処理によりアルコール16を得た。水酸基のアセチル保護、続く四段階の反応によってアセタールの位に水酸基を導入したヘミアセタール17とした。エタンチオールによるヘミアセタールの開環、水酸基の選択的TBS保護、アセタール交換、アセチル基の脱保護でジオール18を得た。そしてテトラプロピルアンモニウムパールテナートによるジオールの酸化によって、五員環ラクトンを構築し、ジメチルアセタールを臭化トリメチルシリルにより脱保護してアルデヒド19とした。Wittig反応による側鎖の導入、1規定塩酸によるメチルエステルとシリルエーテルの脱保護を行い、目的とするBacillariolide III(8)を得ることができた。

　現在、アルデヒド19とのWittig反応によりテトラエンを導入し、Bacillariolide I(6)、II(7)への変換を検討中である。

　また、化合物2,3,4,5とあわせて種々の生理活性試験へ供与する予定である。

　1は、東洋蘭(Cymbidium goeringii)の主要香気成分として、Kaiserにより構造決定された化合物である。しかし,その絶対立体配置は決定されていない。そこで、両鏡像体を合成しその絶対立体配置の決定を行った。

　高光学純度の(+)-9より10段階で導ける10を出発原料として用いた。ジチアン部分の加水分解後、Wittig反応等でシスのオレフィンを導入し、11を合成した。加水分解、エステル化後、Dess-Martin酸化によりケトンの位の異性化を伴うことなく、目的物の(+)-Methyl cis-(Z)-dehydrojasmonate1の合成を行った(10より6段階、49%)。同様に(-)-1の合成も行った。

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　キラルなカラムを固定相に用いたガスクロマトグラフィーにより(+)-1, (-)-1、天然物のretention indexを計測して、(+)-1が天然体であると決定した。又、塊茎誘導活性試験を行い(+)-1の方が、(-)-1より活性が高いことがわかった。

Methyl -D-glucopyranosyloxyjasmonate2およびMethyl -D-glucopyranosyltuberonate3の合成

　2は、幸田らによってキクイモ(Helianthus tuberosus L.)の葉から単離された塊茎形成誘導活性物質である。また、エピ体3はカルボン酸の形で馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)より単離された化合物である。

　10を出発原料として、6段階でアルコール12を得た。Konigs-Knorr反応により選択的に-グリコシド13を合成し、数段階をへて(-)-Methyl -D-glucopyranosyloxyjasmonate2を合成することに成功した(10より10段階、24%)。エピ体3の合成は、最終段階において糖の保護基の脱保護を異性化を伴わず行わなければならない。保護基の検討を行った結果、以下のように行った。13の保護基をジクロロアセチル基にかけかえて14とし、酸化後、メタノール中無触媒で撹拌という中性条件でジクロロアセチル基の脱保護が進行し目的とする(-)-3を異性化を伴わず得ることができた(10より12段階、8%)。以上のように、ツベロン酸グリコシドのメチルエステルの両ジアステレオマーを保護基の選択により作り分けることができた。

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　4は、幸田らにより馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)の葉から単離された塊茎形成誘導物質tuberonic acidのメチルエステル体である。また、5は、イタリアンジャスミン(Jasminum grandiflorum L.)の精油成分として単離された化合物である。両化合物は当研究室において両鏡像体が合成されているが、収率、最終物のジアステレオ純度に問題がある合成であったので、改良合成を行った。

　4の合成は、12を出発原料として用いた。4の一級水酸基の保護基は、3の合成と同様に合成の最終段階において中性条件によって脱保護しなくてはならない。12の水酸基をトリフルオロアセチル基で保護後、ケトン13を得ることができた。最後の保護基の脱保護は、MeOH中で無触媒で撹拌することで異性化を伴わず脱保護が進行し、(+)-Methyl tuberonate4を得ることができた(12より4段階43%)。同様に、(-)-4の合成も行った。

　5の合成も12より行った。加水分解でヒドロキシ酸として、山口法を用いてマクロラクトン化を行い10員環ラクトンを得た。二段階後、14を得て、DBUで異性化を行わさせ、(-)-Jasmineketolactone5を高収率で得ることができた(12より5段階、51%)。同様にその鏡像体(+)-5の合成も行った。以上のような改良合成行い、4及び5を高収率、高ジアステレオ選択的に合成する事ができた。

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　Bacillariolide I(6),II(7),III(8)は、珪藻(Psseudo-nitzchia multiseries)より単離された化合物である。ジャスモン酸類と構造が類似しており、ジャスモン酸同様の活性が期待できる。これらのことを明らかにするために合成研究を行った。

　出発原料として9より導けるケトン15を用いた。増炭反応等でアルコール16を得て、続く五段階の反応によってアセタールの位に水酸基を導入したヘミアセタール17とした。続く三段階の反応で、ジオール18を得た。TPAPによる酸化により五員環ラクトンとし、ジメチルアセタールを脱保護してアルデヒド19とした。Wittig反応による側鎖の導入後、脱保護を行い、目的とするBacillarolide III(8)を得ることができた。

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　以上、本論文では植物ホルモンとして注目されているジャスモン酸類の合成研究を行い、エナンチオ選択的合成経路を確立した。これは、有機合成化学分野において学術上貢献するところが多く、また農学分野における実用的な応用も期待できる。よって審査委員一同は、本論文が博士(農学)の学位論文として価値のあるものと認めた。