炭水化物水酸基の相対的反応性について

一15一
平成6年12月(1994年)
炭水化物水酸基の相対的反応性について
選択的エステル化反応を中心に一
近
Relative
Reactivities
藤
陽太郎
of Hydroxyl
Yotaro
Groups
in Carbohydrates
Kondo
腐の凝固剤として用いられている。庶糖(ス
1.
はじめに
クロー
ス)を脂肪酸とエステル反応させて得られる庶糖脂
炭水化物としてまた有機化合物として最も古くか
ら利用されてきたのは,ス
クロース(庶
肪酸エステルや,セ
ルロースやデンプンにモノクロ
ル酢酸をエーテル化反応させて得られる繊維素(セ
糖,1,1)
であるといわれている。庶糖より単離精製されてい
ルロース)グ
る甘味料で,現代においても馴染み深いものである。
コール酸ナトリウムは,ア
スクロースは高価だったので,そ
剤として用いられるz)0このように炭水化物を利用
甘味料を得ようとして,ぶ
どう糖,1.2)が,蜂
トース,1,3)が
れ以外の原料から
どう汁からグルコース(ぶ
蜜中からレブロース(フ
としての重要さや単離
・精製の容易さから,ス
ロース,グ
ルコース,フ
ラクトース(果
ンプン(澱
トース(乳
糖,1.4),デ
ロース(繊
維素,1.6)な
となり,こ
れらがC。(H20)mの
ち,炭
ルク
結晶化された。このように甘味料
糖),ラ
粉,1.5),セ
リコール酸ナトリウムやデンプングリ
イスクリームの乳化安定
目的に応じて化学修飾し,その化学的性質を変え,
目的に応じた化合物を合成するという手法がいろい
ろ考案されている。
ク
炭水化物の有機反応の多くは,上に述べたように,
ク
反応試薬と炭水化物中の水酸基との有機反応である
ル
といっても過言ではなく,それ故,そ
れを理解する
どが早くから研究の対象
上で,炭水化物の水酸基の有機化学的性質と,炭水
共通した実験式をも
化物の立体化学に対する知識が必要である。一般的
素と水からなるとみなされるので,炭
水化物
に有機分子の反応性に影響を与えるものと考えられ
ていて,同
と命名されるに至った1も
現代における炭水化物の用途の主なもののひとつ
一種類の官能基を糖質分子に導入する際
に行われる有機反応にっいて,そ
の反応性の違いを
に食品添加物がある。グルコースから合成されるア
説明するのにもちいられる静電子的および立体的な
スコルビン酸(ビ
因子は,糖
タミンC,1,7)は,栄
や酸化防止剤として,ま
養強化剤
たグルコースの酸化によっ
て得られるグルコノデルタラクトン(1.8)は,豆
1.1
京都女子大学家政学部食物栄養学科食品学第二研究室
類における水酸基の反応性の違いを考え
る上でも重要である。
ここでは,特
1.2
に溶媒としてピリジンをもちいた糖
1.3
-16-
食物学会誌・第 4
9号
I CH20H
vl;‘α目-ーちー~fO.Eー-OF、/凸'-'，，<片O円一田一一一O一E
寸
0、
〉
OH
-0
、
H-C-OH
l
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~O
「
←
I
OH OH
In
1
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1
.5
1
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CH
20H
OH
JHOTn
OH
OH
CH
20H
、
夫一一一 O
f
(
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;
l
H
)
OH
OH
1
.8
1
.7
類水酸基に対するエステル化試薬との反応について
シド性の水酸基が，他の一級や二級水酸基よりもそ
詳しく述べることにする。一般的にエステル化試薬
の反応性は高いということである。しかし二級水
には二種類あり，一つは酸ハライドと呼ばれるもの
酸基間同志での反応性の違いや， a
x
i
a
l配向した水
で，もう一つは酸無水物と称されるものである。
酸基や e
q
u
a
t
o
r
i
a
l配向した水酸基の反応性の違いに
酸ハライドの場合，ピリジン中では次に示したよ
y
r
a
n
o
s
e
ついても余り理解されておらず，そこで p
うな a
c
y
l
(1
.9
) あるいは s
u
l
f
o
n
y
1
・
(
1.
1
0
) p
y
r
i
d
i
-
環(六員環)をもった糖質の部分的エステル化反応
niumi
o
nを形成するものと考えられ，分子内水素
を行うことで，それらの水酸基の反応性の順序を決
結合により活性化されるが，水酸基に隣接して電気
めるとともに，反応性におよぼす静電子的因子と立
陰性度の高い置換基がある場合は，不活性化される
体的因子について，またエステル化試薬に対する水
傾向にあるといわれている九一方，酸無水物では
酸基の相対的反応性の違いを利用した，糖誘導体の
i
o
np
a
i
r(
1
.1
1
) として存在し，先の酸ハライドと
調製について述べる。
は逆の性質をもち，立体的な因子に支配される傾向
を示すものと考えられている九
これまで糖質化学の研究において，一般的に知ら
1
1
. 炭水化物の水酸基
1
. ゲルコシド性水酸基
れていることは，水酸基の反応性は二級のものより
) を水に溶かした直
市販の α・D-ク'ルコース(1.2
一級のものが高く，糖類の場合はへミアセタール性
後の比旋光度は +1130 であるが，これは徐々に減
の水酸基を有するため， C
1位の，いわゆるグルコ
4時間後には +
5
2
.
50 になる。また，沸騰溶
少し，2
R
OHC
O
s
u
l
f
o
n
y
lp
y
r
i
d
i
n
i
u
mi
o
n(
1
.1
0
)
OHCl
a
c
y
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1
.9
)
l
N
O
FR
。。
i
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np
a
i
r(
1
.1
1
)
- 17-
平成 6年 1
2月(19
9
4
年)
液を蒸発させて結晶化させた P
・
D-グルコース (
2
.
2
)
は，すべての糖に含まれるカルボニル基が，非常に
を水に溶かすと，非環状構造のアルデ、ヒド型 (
2
.1
)
反応性に富み，他のヒドロキシ化合物と熱力学的に
のクールコースを経て，比旋光度は+1
9
.
70 から +
安定な分子内ヘミアセタールを形成することによ
5
2
.
5。に変化する九この現象を変旋光といい，多
る。また，この時 C
1位が不斉炭素原子となるので，
くの単糖類や還元性の二糖類で見られる。この理由
二つの構造異性体(1.2
，2
.
2
)が生まれることになる。
CHO
6
2
~円
べ
O
E
5
Z
ム
q
O
H
t
z
G
ο
田
E
4
o
H
4
n
5
平
、
L
0
3
H
H
2
0
旧
- 0H
l
OH
OH
OH
1
.2
O
E
どf
;
夫
σH
ー
10恒o OH
C
1
H o = HO
CH
0H
2
2
.
1
2
.
2
上のグルコースの環状構造式 (
2
.1)は， F
i
s
h
e
r
.
2
) と呼ばれるもので，こ
Haworthの式(1.2，2
投影図と呼ばれるが，これは実際には正確ではなし、。
れは，環を平面として水酸基をそれぞれこの平面の
先に述べたように，一般的にいって非環状構造は，
上と下を向くように示すよう定義されている。図を
極く徴量でしか存在しないからである。そこで構造
簡明にするために，普通は水素原子は書かないこと
のより良い表現法が Haworthにより提案された。
が多 L。
、
H、
R;C二
o
HOR'
伺巾o
n
y
lgroup(
2
.
3
)
.
H，
ー /OH
HOR'"
H，~./OR"
R/~'OR'
R/~'OR'
5
)
a
c
e
t
a
l(
2.
h
e
m
i
a
c
e
t
a
l(
2
.
4
)
このように，五員環や六員環といった分子内環状
を形成する。この結合は，グルコシド結合と呼ばれ，
構造は， C
4あるいは C・5の位置の水酸基とカルボ
水酸基が他の単糖から与えられると二糖類が生成す
ニル基 (
2
.
3
) が反応して，分子内ヘミアセタール
る。しかし水酸基が糖に由来せず，例えばメタノー
(
2
.
4
) をつくることによって形成される。 C・1位に
2
) が縮合すると，メチル α・Dルとクりレコース(1.
ある水酸基はグリコシド性水酸基，あるいはへミア
クールコピラノシド (
2
.
6
) とメチル
セタール性水酸基といわれ，非常に反応性が高く，
ノシド (
2
.
7
) の 2つの異性体グルコシドが，形成
脱水によって他の水酸基と容易にアセタール (
2
.
5
)
されることとなる。
MeO
H
+
w
OH
OH
1
.2
P
・
D-グルコピラ
2
.
6
(Me=幽 CH
3)
OH
2
.
7
- 18-
食物学会誌・第4
9号
2
. 一級水酸基
ンズアルデ、ヒドと反応させると，環状アセタールで
メチル αーD-グルコピラノシド (
2
.
6
) とメチル舟
ある 4，
6
・
0・ベンジリデン誘導体 (
2
.
8，2
.
9
) がそ
(
2
.
7
) を酸触媒の存在下でベ
D-グルコピラノシド
れぞれ生成する。
。
院
.
イ
L
M
e
OH
。
2
.
6
2
.
8
惨
.
P
h
OH
2
.
7
2
.
9
このベンジリデン誘導体は，六員環をもっ配糖体の
c
・
6位および C
4位の水酸基の保護基として多用さ
が反応し，へミアセタールが生じ，次の段階で立体
的に有利な六員環アセタールとなるように， C・
4位
れている。この反応も水酸基(ジオール)とアルデ、
の水酸基と反応するわけである。この場合も新しい
ヒドが反応してアセタールとなる例である。最初に
不斉炭素原子が一つ生じるので，理論的には二種類
反応性の高い C
6位の一級水酸基とアルデ、ヒド基と
のエピマー(異性体)が存在することになる。六員
D-fonn
HOH2~k'
叩脚削
，
JR20H OH
H
sL9
J
l
ヘ
ァ
ー
， ¥OH ，/ _ /了、 0-----/
パトム 5__0
HO
L
f
o
n
n
凶
al---
，
E
叩
ー
さ
.
.
.
.
会
:
:
:
:
:
:
V
I
j
OH
~
寸
OH
Cl∞n
f
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m
a
t
i
o
n(
21
0
)
(低めl
e
)
目
1
2
4 ト---ト~今
3
OH
lC
，
∞nfom凶 ion(2.12)
(
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n
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t
a
b
l
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OH HO
~I-，O
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バ
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→
一→
ICa
.
OH.
.
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.
.
.
，
3
一一一-.
1
， ~.昼2~"
HO
OH
HO
H
，ι7L-Jl
.._.
.- /、 ~O~ /'
OH
H
O
.
.
.
.
_
_
ムブト斗 OH
4u
c
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2
-
“
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2.
l1
)
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u
n
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l
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lC∞n
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2
.
1
2
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(低め l
e
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7
7
A
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.
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6
A
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CC
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H
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1
l
，
I
n
c
.，
U.S.A(
1
9
7
1
)
]
平成 6年 1
2月(19
9
4年)
一
環をもっピラノシドで考えてみると，二種類の椅子
ると，
1
9-
C・
5位のヒドロキシメチル基は a
x
i
a
1に配向
型立体配座異性体が存在することになる。その一つ
する (
2
.
1
1
) こととなり，立体的に不安定になるた
C
1配座 (
C
1 コンブォメーション)と呼ばれ
る九これは， 0・
Cz
-C3・
Csで示される平面に対する
C・
4と C・
4
1の立体配置により区別されるもので，C
がその平面より上側に，また C
1が平面の下側に位
置していることを示している。 C
1形あるいは 4
C1
2
.
1
0
) とも呼ばれる。もう一つのコンフォメー
形 (
ションは， 1
C配座 (
2
.
1
2
) と呼ばれ， C
4がその
平面より下側に，また C
1が平面の上側に位置して
いることを示している。これは 1
C形あるいは 40
(
2
.
1
2
) とも呼ばれる。ピラノース環の C・
5位のヒ
e
q
u
a
t
o
r
i
a
1配向になるように立体配
座の転換が起こり， C
1形は安定な 1
C形になる。
は
ドロキシメチル基 (
-CH20H) は，その嵩高さのた
e
q
u
i
a
t
o
r
i
a
1配向をとる傾向が強いので， D-系列
では C
1形を取るが， L-系列で、は C
1形を取るとす
め
H
め，より安定な
ベンジリデンアセタールの場合も，六員環構造をも
つので，嵩高いベンジリデン基のフェニル基は，
a
x
i
a
1配向 (
2
.
1
4
) では図に示したように，フェニ
ル基と C・
6位のヒドロキシメチル基中のメチレン基
(CH2・)との間で強く立体相互作用をすることとな
り不安定となるので，フェニル基は，より立体障害
e
q
u
a
t
o
r
i
a
1配向 (
2
.
1
3
) を取ろうとする。
C
1形で固定されているので，
環状アセタールの立体配座も安定な C
1形 (
2
.1
3
)
の少ない
一方，糖部分は安定な
となる。
H
OMe
C1c
o
n
f
o
r
m
a
t
i
o
n(
2
.
1
3
)
C1c
o
n
f
o
r
m
a
t
i
o
n(
2
.
1
4
)
0・ベンジリデン s・
D-グルコピラノシド (
2
.
1
8
)ヵ
:
3
. 二級水酸基
6
・
0・ベンジリデンーα・
D-グルコピラノシ
メチル 4，
少し多く生成し，その選択性が α・
D-ク事ルコピラノ
(
2
.
8
) とメチル 4
，
6
・
0・ベンジリデン s・
D-グルコ
ピノシド (
2
.
9
) の二級水酸基の反応性の違いを利
シドに対してほど高くないことを示している。酸ハ
用した，選択的エステル化反応について検討した報
エステル
ド
ライドでも同様で，
3
・ェステル (
2
.
1
8
) の収量が 2
・
(
2
.
8
) をピリジン中で酸ハラ
(
2
.
1
7
) の収量を若干上回る結果となる。
クキルコース誘導体の r 配糖体においても s
-配糖
イドのー主であるアセチルクロリドと低温で反応さ
体においてもその H O・
3の環境は，立体的にも静電
せると，主生成物としてメチル 2・
0・アセチル・ 4，
6
・
子的にも本質的には同じであると考えられ，s
配糖
0・ベンジリデンα
-・
D-グルコピノシド (
2
.1
5
)が
，
体においては， HO・
3の反応性は H O・
2の反応性に
また副生成物としてメチル 3
・
0・アセチノレ・ 4，6
・
0・
ベ
僅かに優るが，その相違は，エステル化試薬の立体
ンジリデン・α・
D-グルコピラノシド
(
2
.
1
6
) が生成
2
.
8をピリジン中無水酢酸と反応さ
的な性質に主に依存するものと考えられる。事実，
する。しかし
嵩ばる官能基をもっェステル化試薬に対しては，選
告がある 7)0 a-配糖体
せると，生成物の比は逆転し， 3
・
0・アセチル誘導体
択性が増す傾向にある。 αー配糖体において， HO
・
2
(
2
.
1
6
) が主生成物となる。一方，メチル 4
，
6
・
0・
ベ
ンジリデン s
・
D-グルコピラノシド (
2
.
9
) をピリジ
の反応性は，s
配糖体における H O
・
3の反応性の高
ン中酸無水物である無水酢酸と反応させると，メチ
る。この理由は，環内酸素 (0
・
5
) の存在のため C
1
C
5聞の原子間距離が C
1-C2聞の原子間距離と異
なり，分子の対称性を失うため， H O
・
2が C
1位の
ル2
・
0・アセチル・ 4，6
・
0・ベンジリデン s
・
D-グルコピ
ラノシド
(
2
.
1
7
) よりもメチル 3
・
0・アセチル・ 4
，
6
・
さに比べてずっと高く，また選択性に富むものであ
- 20-
食物学会誌・第4
9
号
人J
J
C
ニ
2
7 ぷ
。
同
地
+
ぷ
同
伽
OC
句
o p H 2 0 C E h
2
.
1
6
2
.
1
5
2
.
8
ヴ
，
oCH2
2
.
1
8
2
.
1
7
2
.
9
。
(Ac
=C
H3CO・
)
×
τ己主
CH
0H
2
HO-宍¥ふ____0
，
HO ーム~
I
νOMe
~寸
o
H_-OMe
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l
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(
加l
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l
ei
n
t
r
a
m
o
l
e
c
叫a
rh
y
d
r
o
g
e
nbond
泊g
)
l;
H
/0---H
Me
~
α-anomer
e
q
u
a
t
o
r
i
a
lに配向した MeO
・基との間では分子内水
素結合を取る距離になく，分子内水素結合できない
H
5
1
Me
/
/0 "，/ぺ~/
¥γ￨γ"
.
.
.
.
-hy世ogenbon，白g∞
"
'
cぺク久O
/
H
3
I
H
日
圃
組omer
なるためで、あると考えられる。
が
， a
x
i
a
lに配向した MeO
・基との間では分子内水
1
1
1
. 水酸基の化学修飾
素結合する距離内にあり，分子内水素結合すること
1
. 水酸基の酸化還元法による反転
が可能になる。その結果， H O
・
2の酸素の電気陰性
o
nの攻撃を受けやすく
度が高くなり， pyridiniumi
C
3位に水酸基をもっメチル 2・
0・アセチル・4，
6
・
0・
ベンジリデン -a-D・グルコピラノシド (
2
.
1
5
) とメ
- 2
1-
平成 6年 1
2月(1994年)
チル 2
-0
-アセチル 4，
6-0
・ベンジリデン s・
D-ク
'ルコ
すなわち， C
・
3位の e
q
u
a
t
o
r
i
a
l水酸基が，ケトンを
ピラノシド (
2
.1
7
) とは， D
MSO-P20Sで酸化して
経て a
x
i
a1水酸基となり，その配向が変わる結果と
水酸基をカルボニル基 (
3
.，
1 3
.
3
) に変え，続いて
なる。これは，希少糖アロースを合成する際の常法
水素化ホウ素ナトリウムで還元すると，両方ともグ
となってし、る。一方， C・
2位に水酸基をもっメチル 3
・
G
ルコースのエピマーであるアロース誘導体 (
3
.
2，
アセチル・ 4，6
・
0
-ベンジリデン・α・
D-グルコピラノシ
3
.
4
) が選択的に得られる九
ド(
2
.
1
6
) とメチル 3
・
Gアセチノレ 4，6
・
0・ベンジリ
ぶ
p
[
0
]
一
一
一
一
一
惨
P
K
心
。
[
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一
一
一
一
惨
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.
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叫
3
.
1
1
- 22-
食物学会誌・第4
9号
デン s
o
-ク事ルコピラノシド (2.18) の酸化により
a
x
i
a
la
t
t
a
c
k機構のように，カルボニル基に対して
得られるケトン (
3
.
5，3
.
7
) は，還元により， a
x
-
還元剤が環の上側から攻撃し e
q
u
a
t
o
r
i
a
lの水酸基
3
.
6，3
.
8
)
i
a
l水酸基を有するマンノース誘導体 (
を生成する場合を“ a
x
i
a
l
"攻撃， e
q
u
a
t
o
r
i
a
l機構の
が生成するものと期待されたが， 3
.
5の還元反応か
ように，還元剤が環の下側から攻撃し， a
x
i
a
lの水
らはクりレコースのみで，マンノースは全く生成して
酸基を生成する場合を“ e
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻撃と呼び区別
いなし、。メチル 4，
6
・
0・ベンジリデンー 3
・
0・メチル s
・
されている。図に示すように，“ e
q
u
a
t
o
r
i
話"攻撃で
(
2
.1
8
) やメチル 4，
6
・
0・ベンジ
は，カルボニル基に対して， α・位の a
x
i
a
l水素と還
リデン・3
・
0
ψ・トリルスノレフォニノレ s・
0-グ/レコピラノ
元剤との間に生ずる二つの重なり型相互作用
シド (
3
.
9
) の連続的酸化還元では，期待通り 2
・
ヶ
(
e
c
1
i
p
s
e
di
n
t
e
r
a
c
t
i
o
n
)が存在することとなり，還元
トン (
3
.
7，3
.
1
0
) を経て，s
・
0-マンノース誘導体
剤の攻撃は，その立体障害により妨げられる。一方，
(
3
.
8，3
.
11)が生成するが，その選択性は低いもの
である。しかし，s
・
0-マンノース誘導体の調製の煩
“
a
x
i
a
l
"攻撃では，還元剤は α・位の a
x
i
a
l水素の反
対側から近づくので，“ e
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻撃と違って重
雑さと困難さのため，このク守ルコースからマンノー
なり型相互作用は存在しない。それ故， s
位に a
x
-
スへの選択的ェステル化を経た連続的酸化還元法も
i
a
l配向した大きな置換基が存在しなければ，“ a
x
i
-
また有用なものとなっている九
a
l
"攻撃が優先することとなり， e
q
u
a
t
o
r
i
a
l水酸基
D・グ‘ルコピラノシド
が生成することになる。一方，s
-位に大きな a
x
i
a
l
上の水素化ホウ素ナトリウムによる還元反応の反
) を検討してみる。現在までに，立体配座
応機構9
置換基が存在すれば，“ a
x
i
a
l
"攻撃では，還元剤と
を固定したシクロヘキサノン誘導体の研究から，次
大きな置換基との間で強い 1
，
3
d
i
a
x
i
a1相互作用が
のようなことが明らかになっている。下図に示した
働くことになり強い立体障害の原因となる。しかし，
1
，
3
・d
i
a
x
i
a
li
n
t
e
r
a
c
t
i
o
n
R
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Hα
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一一一一惨
R
一一一一惨
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E
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u
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r
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a
lA
t
t
a
c
k
H
H
- 23-
平成 6年 1
2月(19
9
4年)
e
q
u
a
t
o
r
i
a
l"攻撃では還元剤は舟位の置換基とは反
“
ンの還元結果とうまく一致する。最も興味深いのは，
対側から攻撃してくるので充分距離が離れていて，
下図に示した介クールコシドのケトンの還元の場合
立体障害の原因とはならなし、から，還元剤の攻撃は
であり， 2
・ヶトンおよび 3
・ヶトンの場合とも
妨げられなし、。それ故，この場合では，“ a
x
i
a
l
"攻
“
e
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻撃が優先することである。シクロヘ
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻撃がおこり， a
x
i
a
l
撃は妨げられ，“ e
キサノンの還元結果から還元剤の攻撃機構を考えて
水酸基が生成する反応経路が，優先されることとなる。
みると， 2
・ケトンおよび 3
・ケトンの場合，両方とも
このシクロヘキサノン誘導体の還元研究の成果
x
i
a
lの水素があり，また
に α・位およびか位に a
s
位
を，糖ケトンに対する水素化ホウ素ナトリウムの攻
x
i
a
l配向をした官能基がないので，立体
に大きな a
撃の機構に適用してみると， α・ク宇ルコシドの 3
・ケト
障害はそれほどなく，“ a
x
i
a
l
"攻撃が優先され，
ン誘導体 (
3
.1)の還元では，カルボニル基に対し
e
q
u
a
t
o
r
i
a
l水酸基をもっ化合物が生成すると予測さ
て舟位に， a
x
i
a
lの水素と a
x
i
a
lの MeO
・基をもつた
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻撃が優先す
れるからである。実際は“ e
め，還元試薬の環の下側 (MeO基と同じ側)から
ることとなり， a
x
i
a
l水酸基をもっ化合物がより多
x
i
a
l
"攻撃)が妨げられ，“ e
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"
の攻撃(“ a
x
i
a
l
"攻撃が，別のなんらかの
く生成するので，“ a
攻撃がおこるため a
x
i
a
lの水酸基が生成する。これ
立体的因子により，阻害を受けるものと考えること
は，上に述べたシクロヘキサノンの還元における考
ができる。糖ケトンは，シクロヘキサノンと違い多
察でうまく説明できる。特に，エヒ。マーがただ一種
価アルコール化合物なので， e
q
u
a
t
o
r
i
a
lに配向 α・
位
類だけしか生成しないとし、う事実は， C
l位の a
x
-
の水酸基の酸素と還元試薬との聞に， g
auche相互
i
a
lに配向した MeO-基の酸素の静電子効果が加わ
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻
作用の存在が考えられる。それ故，“ e
るためと考えられる。また α-D-クールコシドの 2
・
ヶ
-位の a
x
i
a
l水素と α・位の
撃が優先されるのは，s
トン誘導体 (
3
.
5
) の還元では，カルボニル基に対
e
q
u
a
t
o
r
i
a
lの酸素と試薬聞の相互作用の合せたもの
して， α・位に a
x
i
a
lの水素と a
x
i
a
lの MeO
・基をもつ
x
i
a
l水素と試薬との相互作用より大き
が
， α・位の a
ため， 3
・ケトンの場合と異なり，還元試薬は環の上
x
i
a
lの置換基が存在しなく
いため，か位に大きな a
側から攻撃し“ a
x
i
a
l
"攻撃が優先する結果となり，
q
u
a
t
o
r
i
a
l
"攻撃が優先されるものと結論付
とも，“ e
e
q
u
a
t
o
r
i
a
l水酸基が生じる。これもシクロヘキサノ
けることができる。
H--!
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よ
。
H
、
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3
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H
H
- 24-
食物学会誌・第4
9号
このように選択的に水酸基に保護基を導入し，次
ロースは，グルコースの残基のみからなるアミロー
に連続的に酸化還元を行うことで，クールコース残基
スと異なり，ヨウ素複合体を形成しない。これはア
の代わりに，アロース残基をデンプンの成分の一つ
3位に a
x
i
a
l水
ミロースはグルコースと異なり， C
であるアミロースに導入することができる 1
O
L アミ
酸基を含むため，親水部が疎水部を覆うように広が
ロース (
3
.1
2
)のC
6位の水酸基が一級水酸基で反
り，アミロースの物理化学的性質が変化したものと
応性に富むことを利用して， C
6位を選択的にエー
考えられる。同様の結果 10) が最近食品添加物とし
テル化して 6
・
0・トリチルアミロース (
3
.
1
3
) を調
て広範囲に利用されているかシクロデキストリン
2位を選択的に酸化し， 3
・ヶトト
製する。続いて C・
，
1 4結合した非還元性
(グルコースが 7個環状で α
リチルアミロース (
3
.1
4
) となし，次いで水素化ホ
環状オリゴ糖)の場合にも得られ，グルコース残基
ウ素ナトリウムで還元してトリチルアロース誘導体
のみからなるシクロデキストリンと違い，アロース
(
3
.
1
5
) を得る。最後に脱トリチル化して目的の化
残基をもっシクロデキストリンは疎水性の試薬を内
合物 (
3
.
1
6
) とする。このアロース残基をもっアミ
部抱接しない結果となった。
唱
UM
一O
内
十
OH
_
J
，
。
CH
20Tr
1
[
0
]
一
一
一
一
一
一
骨
-0
ー
0
O
OH
3
.
1
3
3
.
1
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3
.
1
4
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l
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s
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:0
日
-cydod
創出 :0=7
CH
20H
?H20Tr
[
H
"
]
o
.
，
H+
一一一一一一.
一O
一O
OH
OH
3
.
1
5
2
. 水酸基の他の官能基への変換
アミノ基をもっアミノ糖や，デオキシ基をもっデ
n
OH
OH
n
3
.
1
6
るとスルフリルエステル基が脱離基として働き，ク
ロルイオンが求核試薬として働くため，いわゆる
オキシ糖など，水酸基以外の置換基を含む糖誘導体
SN2反応が起こり，立体障害の少ない C・
6位と C
3
も自然界には多く存在する。化学的には，電子吸引
位にクロル基が導入されるとともに，グルコースか
性の強い官能基を変換したい水酸基に導入すれば，
らアロースへと水酸基の配向が変わり，アロース誘
二分子求核置換 (
S
N
2
) 反応により，目的とする官
導体 (
3
.
1
8
) となる。この脱ァ、ンル化化合物 (
3
.
1
9
)
能基に対する前駆体を合成することが可能である。
の塩素を窒化ナトリウムにより SN2反応すること
例えば，アジド基やクロル基で、水酸基を置換した後
でC
6位と C
3位にアジド基をもっ化合物 (
3
.
2
0
)
に還元すれば，それぞれ，アミノ基やデオキシ基を
を合成することができる。その際，アロースからグ
導入することができる。
ルコースへと構造が変化する。グルコースの C・
4位
例えば 3，6
・ジアミノガラクトース (
3
.
2
3
) はグ
の水酸基を反転させるとガラクトースが得られるの
ルコースより初めて合成された 11)。メチル P
・
D-グル
で
，
コピラノシド (
2
.
7
) をスルフリルクロリドと反応
電気陰性度の高いメタンスルフォニル基を導入し，
させると，低温ではスルフリルエステル基をもっグ
化合物 (
3
.
21)とする。次いでこれをナトリウムベ
ルコース (
3
.
1
7
) が生成するが，徐々に温度を上げ
ンゾ、エートと反応させると， C
4位で SN2反応が起
HO
・
2をベンゾイル基で、保護した後， HO
・
4に
- 25-
平成 6年 1
2月 (
1
9
9
4
年)
CH
20H
介一一 oOMe S02C12
(OH
Y
一一一+
l
OH
c
r
~oOMe
一
一
一
一
.
.
CI0
一一寸
2SOi
C
1
OS02ααOS02
3.
17
3
.
1
8
CI0
2S
OH
H2CCI
2
.
7
C
I
OH
OBz
3
.
2
1
OH
3
.
2
0
3
.
1
9
(Bz=C
H5
CO・
)
6
脚色=CH
)
2・
3S0
OBz
OBz
3
.
2
2
3
.
2
3
O
b
上
OZH一
E0Oh
一「
o
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H
E
一
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上
一
戸
「
一
H
o
H
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一 0OMe
，
Me
OH
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・
一-寸~抽
ト
一
ヨ
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OtH
OH
3
.
2
4
2
.
6
四zρ一恒
叩
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副3
α
・
Me
l
O
O
1
例
弁
岨
一一
HO0
OH
2
.
7
OH
3
.
2
5
3
Me
印
弁
喧 -oO1
O0H
OH
3
.
2
6
OH
3
.
2
7
こり， e
q
u
a
t
o
r
i
a
l水酸基は a
x
i
a
l水酸基となり，目
D-グルコピラノシド (
3
.
2
7
) がそれぞ
デオキシ・
s
3
.
2
2
)となる。
的のガラクトースタイプの立体構造 (
れ得られる 12L
これを水素化リチウムアルミニウムで還元すると目
3
.
1
8
) が得られる。
的のジアミノ糖 (
2
.
6
) やメチル
メチル α-D・クりレコピラノシド (
p
s
-
グルコピラノシド (
2
.
7
) の C・
6位をクロル化
.
2
6
) し，水素化リチウムアルミニウムで
(
3
.
2
4， 3
・
デ
6位にデオキシ基をもっメチル 6
還元すると， C
3
.
2
5
) とメチル 6
・
オキシ・α-D-グルコピラノシド (
I
V
. 選択的エステル化反応
1
. 六員環でゲルコ型の立体配置をもっ糖類
メチル 6
3
.
2
5
)
・デオキシ・α・
D・グルコピラノシド (
とメチル 6
D-グルコピラノシド (
3
.
2
7
)
・デオキシ s・
を 2モル当量のベンゾイルグロリドとピリジン中，
-400 C で反応させ，生じた生成物をシリカゲルカ
- 2
6
食物学会誌・第 4
9号
ラムで分離すると， 3
.
2
5から徴量のトリベンゾエー
序は， HO
・
3>HO
・
2>HO
・
4の順であると考えられ
ト(
4
.1
) と2，3
・ジベンゾエート (
4
.
2
) が61%の収
る
。 α・誘導体のベンゾイル化反応と舟誘導体のベン
率で，また 2，
4
・ジベンゾエート (
4
.
3
) が 17%の収
ゾイル化反応で、反応全体の収率を比較すると， α・
誘
3
L ジベンゾ、エートの収率から判断し
率で得られる 1
導体では 78%，か誘導体では 57%となり，前者のベ
て
， 3
.
2
5の二級水酸基のベンゾイルクロリドに対す
ンゾイル化反応が，後者のそれより早く起こること
る相対的反応性の順序は， HO
・
2>HO
・
3>HO
・
4で
が明かである。 α
-およびか誘導体とも HO
・
4の反応
あると考えらえる。 Wi
1
1
i
a
m
sとR
i
c
h
a
r
d
s
o
n14)
性が，最も低く，a-誘導体においては HO
・
2の反応
もまた，メチル α-D-グルコピラノシド (
2
.
6
) の選
性は， HO
・
3より高く，s
誘導体においては HO
・
3
択的ベンゾイル化で，同じ結果を得ている。このこ
の反応性が HO
・
2の反応性より高いという逆の結果
とは， C・
5位の置換基がメチル (
C
H3) であれヒド
l位の a
x
i
a
l
が得られる。これは， α・誘導体で、は C
ロキシメチル (
C
H20H) であれ，ベンゾイル化反
の MeO
・基と C
2位の HO
・基の聞に分子内水素結合
応においては，反応性の順序に影響を与えないこと
が存在するため， HO
・
2の反応性が HO
・
3より高め
・
D-グルコプラノシド (
3
.
2
7
)
を示している。一方，s
られたものと考えられるが，s
誘導体では C・
1位の
の 2モルベンゾイル化反応で、は， 3，
4
・ジベンゾ、エー
e
q
u
a
t
o
r
i
a
lの MeO
・基と C
2位の HO
・基との聞に分
ト(
4
.
4， 4%)や 2，3
・ジベンゾ、エート (
4
.
5，29%)
子内水素結合の存在が考えられず，そのため， HO
・
2
が2
，
4
・ジベンゾ、エート (
4
.
6， 1%)とともに生成
の反応性がより高められるとし、う結果に至らなかっ
.
2
7の二級水基の相対的反応性の順
する。それ故， 3
た為で、あろう。
C H 3 C H 3 F H 3 e H 3
介- 0
，
B
z
C
l
f--o
弁一一o
)----0
，
(QH
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(OBz ¥
+
{OBz
~
+
(QH
~
OH
一
一
CH
3
ト一一 oOMe
Y
BzCl
I
OH
3
.
2
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4
.
1(
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4
.
2(
6
1
%
)
4
.
3(
1
7
%
)
CH
3
CH
3
CH
3
ト一一 oQMe
ピ
OBz
(OH
OH
i
lOMe 2mole叩 i w a - O M e o H O M e o B
ア OMe
OH
~-OBz
OBz
OBz
2m
仰
叩i
v
s
~
oh-7
--OH
4(
4
%
)
4.
f--oQMe
+ ピOBz
~
oH
一寸
OBz
4
.
5(2~も)
スルフォン酸エステルで、あるメタンスルフォン酸
+
介一一 oOMe
Y
(OH
「
oBf
OBz
4
.
6(
1
%
)
4
.
9， 1%
)
， 3
，
6
・ジベンゾ、エー
トリベンゾ、エート (
クロリドとメチル P
・
D・グルコピラノシド (
2
.
7
)と
4
.
1
0，34%)，2，6
・ジベンゾエート (
4
.
1
，
1 5
ト(
の選択的エステル化反応で、は， HO
・
4の反応性が最
%)の割合で生成する。
も高いとし、う結果が報告 15) されている。
3，
6
・トリベンソ、、エート
での主生成物が，それぞれ 2，
トリおよびジベンゾイル化
，
15
・アンヒドロ・D・グルシトール (
4
.
7
) を 3モル
，
6
・ジベンゾエートであるという事実は， 4
.
7の
と3
当量のベンゾイルクロリドとピリジン中で -40C
水酸基のベンゾイルクロリドに対する相対的反応性
で反応させ反応生成物を単離すると， 2
，
3，6
・トリベ
の順序が， HO
・
6>HO
・
3>HO
・
2>HO
・
4であること
4
.
8，63%)，3，4，6
・トリベンゾエート
ンソ、、エート (
を示している l九
0
(
4
.
9，3%)，3
，
6
・ジベンゾエート (
4
.
1
0，16%)，2，
6
・
このように， HO
・
4の反応性が他の糖水酸基の反
ジベンゾエート (
4
.
1
，
1 6%)の割合で生成する。 4
.
7
応性と比べて最も低いのは，六員環構造をもっ α・
の 2モル当量のベンゾイルクロリドによる反応で
型クールコシドに特徴的なものと考えられる。この理
は
， 2
，
3，6
・トリペンゾエート (
4
.
8， 8%)，3，4，6
・
由は， 3
.25や 4.7ではじ 5位にある C
-メチル基
- 27-
平成 6年 1
2月(19
9
4
年)
佃
PH2
BzC
l
(OBz
3molee
q
u
i
v
.
、
.
J
DL
OH
、
+
OBz
OH
4
.
9(3%)
4
.
8(63%)
4
.
7
0Bz
:
2
+
面
+
OBz
OH
4
.
1
0(16%)
C
) やベンゾイルオキシメチル基 (C6Hs
COO
(CH3・
1
M
OH
4
.
1
1(6%)
メチル 4
，
6
・
，0
-ベンジリデン・α-D・グルコピラノシ
CH2・)による C・
4位の隣接水酸基に対する立体障害
ド(
2
.
8
) のベンゾイルクロリドとの 1モル反応で、
のためで、あると結論付けることができる。 4
.
7は C
1
・
2>HO
・
3で
は，その水酸基の反応性の順序は， HO
位にアグリコンをもたないため， HO
・
2は分子内水
あり，その
s
-異性体 (2.9) では逆の結果， HO・
3
素結合に関与しないものと考えられ，その 4.7の
>HO
・
2とし、う水酸基に対する反応性の順序が得ら
HO
・
3の反応性が HO
・
2よりも高いとし、う結果は，
れている 17」また，分子内水素結合が存在しない
注目すべきもので， C
1位の MeO
・基と C
-2位の
し5
・アンヒドロ・4，
6，
-0
・ベンジリデン -D-グルシトー
HO
・基の聞に分子内水素結合の存在が考えられる
ル (
4
.
1
2
) の 1モル当量のベンゾイルグロリドとの
3
.
2
5では，反応性は HO
・
2のほうが HO
・
3より高く，
・ベンゾエート (
4
.
1
3
) の収率が 3
・ベン
反応では， 2
分子内水素結合の存在により C
2位の水酸基の反応
ゾ、エート (
4
.
1
4
) の収率より低いので， 4
.
1
2の水酸
性が高められることが証明されたことになる。
基の反応性の順序は， HO
・
3>HO
・
2である 1
8
L
+
』
F
M
d
ぷ
。
叫
BzCl
ぶO~B: ?
OH
OH
4
.
1
2
ベンゾイルクロリドに対する，六員環をもっグル
4
.
1
4(
3
9
.併も)
合では， HO
・
2の反応性が活性化され， HO
・
3より
コシドのピリジン中でのエステル化反応に対する結
高い反応性を示すものと結論付けられる。
果を，次頁の図にまとめた。 α
- とか誘導体を比較
2
. 六員環でガラクト型の立体配置をもっ糖類
すると， α・誘導体のほうが反応速度が早い(エステ
メチル
α0
・ガラクトピラノシド
(
4
.
1
5
) を 3モ
ル化され易 L、)傾向にあり，個々の水酸基では，一
ル当量のベンゾイルクロリドとピリジン中で反応さ
級水酸基は二級のものより反応性に富むが， α・
，s
-
せると， HO
・
4が置換されていないメチル 2，
3，
6
・
ト
クソレコシドの両方とも HO
・
4の反応性が最も低 L。
、
D-ガラクトピラノシド (
4
.
1
8
)
リ
・0・ベンゾイル・α・
舟配糖体の場合では， HO
・
3は立体障害が最も低い
が選択的に高収率で得られる 1
9
L この HO・4の低反
水酸基であると考えられ，その予想通り HO
・
3は
応性は，先に述べたクールコ型の糖誘導体にも共通の
HO
・
2より反応性が高い傾向にある。一方， α・配糖
ものである。 4
.15を 3モル当量の少トルエンスル
体のように分子内に水素結合の関与が考えられる場
フォニルクロリドとピリジン中で反応させると，
- 2
8ー
9号
食物学会誌・第4
HO-2>HO-3>HO
4
HO-3>HO-2>HO
4
HO-3>HO-2>HO
4
バ
む
。
陥
HO-2>HO-3
OH
p
x
:
白
地
p
x
:
E
J
HO-3>HO-2
OH
HO-3>HO-2
OH
2，3，6
・トリトシレート (
4
.
1
6， 9%
)
， 2，
6
・ジトシ
レート (
4
.
2
5
) が主生成物となる。このことから，
4
.
1
7，48%)，3，6
・ジトシレート (
4
.
1
9，
レート (
4
.
2
1の ρ
-トルエンスルフォニルクロリドに対する
1%
)
， 6
・トシレート (
4
.
2
0，23%) が生成する 2
O
L
・
6>HO
・
3
水酸基の相対的反応性の順序は， HO
この結果より， 4
.15の少トルエンスルフォニルク
>HO
・
2>HO
・
4である。同じような結果がアグリコ
ロリドに対する水酸基の相対的反応性の順序は，
・アンヒドロ・D・ガラクチトール
ンをもたないし 5
HO
・
6>HO
・
2>HO-3>HO
・
4となる。一方，メチル
(
4
.
2
9
) で得られている 2
l
L このように，アグリコ
P
・
D-ガラクトピラノシド (
4
.
2
1
) を 3モル当量の ρ
-
ンをもたないか，あるいは介結合しているのでア
トルエンスルフォニルクロリドとピリジン中で反応
グリコンが e
q
u
a
t
o
r
i
a
l配向もつ糖誘導体では， HO
・
3
させると， 2，3
，6
・トリトシレート (
4
.
2
2， 6%)，
の反応性が HO
・
2より高いとし、う結果になると考え
3，4，6
・トリトシレート (
4
.
2
3， 6%)，3，6
・ジトシ
られる。1， 5
・アンヒドロ・ 4，6
・
0・ベンジリデン・D-カ'
4
.
2
4， 68%) とかトシレート (
4
.
2
5，3
0
レート (
ラクトピラノシド (
4
.
2
6
) の 1モル当量のベンゾイ
%)が生じる 2
O
L また， 4.21の 2モル当量の ρ・トル
・ベンゾ、エート (
4
.
2
8
)
ルクロリドとの反応では 3
6
・トシ
の収率 (96.1%) が 2
・ベンゾエート (
4
.
2
7
) の収
エンスルフォニルクロリドとの反応では，
平成 6
年1
2月
(
1
9
9
4
年)
- 29-
T
s
C
l
+
+
ー
-
3m
o
l
ee
q
u
i
v
s
.
OH
OTs
OTs
4
.
1
6(釣~)
4
.
1
5
4
.
1
7(
4
8
%
)
BzC
l
3m
o
l
ee
q
u
i
v
s
.I
OH
OH
4
.
1
9(
1
%
)
OBz
4
.
2
0(
2
3
%
)
4
.
1
8
+
+
OH
OTs
OH
4
.
2
2(
6
%
)
4
.
2
1
4
.
2
3(
6
%
)
OH
OH
4
.
2
4(
6
8
%
)
率
(
0
.
8
%
) より高くなる 22L
また，メチル 4，
6，
-0
・
4
.
2
5(
3
0
%
)
応が進むことが分かる。ガラクト型の選択的エステ
ベンジりデン -a-D-ガラクトピラノシド 23) (
4
.
3
0
)と
ル化反応の結果をまとめると次頁の図のようにな
4
，6
・
0・ベンジリデン s
・
D-ガラクトピラノ
シド 24) (
4
.
3
2
) の選択的ベンゾイル化反応で、は，二
る
。 α・および介配糖体の両方とも
ベンジル
級水酸基の相対的反応性の順序は，ともに
>HO
・
2になる。
α・配糖体
HO
・
3
(
4
.
3
0
) の反応では， 3
・
HO
・
4の水酸基は
最も低い反応性を示す。また， 4，
6
・位に官能基が存
在しない場合は，存在する二つの分子内水素結合の
うち，
HO
・
3 とHO
・
4の聞の分子内水素結合より，
ベンゾエートの収率は 5
0%以下であるが，アグリコ
αー配糖体で、可能で、あると考えられる C・
1位の MeO
・
s
結合しているメチル P
・
D-配糖体 (
4
.
31)や
ベンジル P
・
D配糖体 (
4
.
3
2
)では， 3
・ベンゾエート
の収率が， 6
0
8
0
%であるのに対して，アグリコン
をもたないアンヒドロ糖 (
4
.
2
6
) の反応にいたって
・ベンゾエートの収率は 9
6%と殆ど定量的に反
は
， 3
基と
ンが
HO
・
2聞の分子内水素結合の方が，隣接の水酸
基の反応性を高める傾向にあるものと考えられる。
しかし 4
，
6
・
0・ベンジリデン誘導体の場合では， C
4
位の置換基が固定されていて自由に回転しないので，
C・
1位に置換していて自由に回転する MeO
・基と異
- 30-
9号
食物学会誌・第4
HO-2>HO-3>HO-4
HOC-HHZGH
o1Me
HO-3>HO-2>HO
4
OH
匂
HO-3>HO-2>HO-4
H
OH
i
、
Ph/v
、
o
O
t
c
ー
O
z
一
E
ー
b
ー
一
ー
iM
e
HO
・
3>HO-2
OH
一
Ph/)
、
O
O
t
C
O
H
H
一
今
一 oO1Me
・
3>HO
・
2
HO
OH
Ph/v
、
O
O
t
G一
H
E
2
一 0
HO-3>HO
・
2
OH
なって， C・
4位の置換基は，嵩ばらないでコンパク
ジベンゾエート (
4
.
3
5，26%)が生成することから，
トにまとまっており，隣接する HO-3へのエステル
マンノース配糖体 (
4
.
3
3
) の水酸基のベンゾイルク
化試薬の接近を妨げないと考えると， HO
・
4に官能
ロリドに対する相対的反応性の順序は， HO
・
6
基が導入されることで 0・
4の電気陰性度が高められ
>HO
・
3>HO
・
2>HO
・
4であると報告されている 14L
ると，水素結合する力が増すと推定されるので，
メチル α・
D・マンノピラノシド (
4
.
3
3
) の 3モル当
HO
・
3の反応速度が HO
・
2に比較して早くなると考
量の
えられる。
エステル化反応で、は， 3，
6
-ジトシレート (
4
.
3
6，4
0
3
. 六員環でマンノ型の立体配置をもっ糖類
%
)
， 4，
6
・ジトシレート (
4
.
3
7， 4%)，2，
6
・ジトシ
マンノース誘導体の選択的エステル化反応で、は，
s
配糖体の調製が煩雑で困難なため，
Fトリルスルフォニルクロリド対する選択的
レート (
4
.
3
8， 11%) と 6・トシレート (
4
.
3
9，25
α・配糖体の報
%)が生成する。それ故，メチル α・
D・マンノピラ
告が殆どである。メチル α-D-マンノピラノシド
・トリルスルフォニルクロリド
ノシドの水酸基の ρ
(
4
.
3
3
) の 3モル当量のベンゾイルクロリドとの反
対する反応性の順序は，ベンゾイルクロリドによる
応では， 2，
3，
6
・トリベンゾエート (
4
.
3
4，57%)と3，
6
・
・
6>HO
・
3>HO
・
2>HO
・
4の
反応と同じ結果で， HO
平成 6年 1
2月(19
9
4年)
3
1-
、
Ph _
_
_
_
_
_
_
O
C
H
2
，
- "0一一 o
~OH
)
一一一i
，
Ph /OCH
2
/"'-0 一一一 o
~OH
)
BzCl
P
h
'
_
_
_
_
/
O
C
H
2
/"9一一 0
+ ピ OBz )
-一ー「
1m
o
l
ee
q
u
i
v
.
OH
ー一一「
OBz
4
.
2
6
OH
4
.
2
8(
9
6
.
1
%
)
4
.
2
7(
0
.
8
%
)
Y
介-01
PhvO判
/ ¥ O 一一一 o
~QH)
~OH
Hm20H
円
Ph¥/opH2Phvo
/
'
0一一 oOMe
/ ' 0介ー oOBn
VOH
~
VOH
~
一ーー寸 OMe
一一一一寸
OH
‘園田町-1'
OH
4
.
2
9
-ーー『
OH
4
.
3
0
OH
4
.
3
1
4
.
3
2
)
(
B
n=
C6l
I
sCH2岨
6
Lマンノース誘導体の
めて高いことを示している 2
ピラノシド (
4
.
4
0
) の lモル当量のベンゾイル化反
-配糖体の選択的エステル化に対する
場合では，s
応では， 3
・ベンゾエート (
4
.
4
1
) が，また 1モル当
データが乏しいが， αーマンノシドの水酸基の反応性
・トシレート (
4
.
4
2
) が高
量のトシル化反応で、は， 3
については，やはり HO
・
4が最も低い反応性を示す。
収率 (70-90%) で得られ， HO
・
3の選択的性が極
HO
・
2と HO・
3の反応性の比較では， HO
・
3が HO
・
2
ー
e
M
田
ho
一
OOlJ
H
I一
4
.
3
5(26%)
4
.
3
4(57%)
4
.
3
3
区
OMe
E
OH
O
3m
o
l
ee
q
u
i
v
s
.
+
H
triO
e
M
hl0
一
ノ
トl O
B
z
C
l
町一肱一
Q
E
ちOBz
J一一一0
ピOBZBzO~
今池
C￨
町一
H
c ール/]
も
Oー
、、H
22
メチル 4
，
6
・
0ーベンジリデン・α・
D・マンノ
I
J
贋となる 25)0
T
s
C
l ~ 3m
o
l
ee
q
u
i
v
s
.
O
正
H
F
O
F
一
E
Z
b
一
S
ρ
一
H
T
;
S
0〉
ohh
+
4
.
3
6(
4
併も)
、
O
4
H
J
0
一
H
1
一
2
0
'
一
T
一
T
1
S
0
3O勘』
4
.
3
8(11%)
i
f
α 、
T
s
(
正片一
圃
ち
一
O
一
H
T
O
S
0
if
OMe
4.37(4%)
+
0
正
H
片
印
0
目
一4
♂
一
0
E
回
一
T
裂s
0
g
3 0Me
4
.
3
9(25%)
+
- 32-
食物学会誌・第4
9号
B
z
C
I
1m
o
l
ee
q
u
i
v
.
、
ー
リ
r
守
IP2
間
一 τE
一
M
圃
圃
O
M
dF
oo¥l
J
S
4H
一T 4Cl
O￨也
パo
〆
ム/ヘ
nY
A﹃
A守
n
v
4.
4
2(90%)
比べて，より早くエステル化されていることから，
るとし、う結論を導きだすとことができる。メチル
HO
・
3の方が HO
・
2のそれと比べて相対的反応性が
高いといえる。このように， HO
・
4が保護されてい
るので， HO
・
2と HO
・
3の反応性が直接比較できる
利点がある 4，
6
・
0・ベンジリデン誘導体でも HO
・
3の
α・
D-ガラクトピラノシドで、は，
隣接する水酸基
相対的反応性が高いという，同様の結果が得られた
これは
ことになる。
しかし 4，
6
・
0・ベンジリデン誘導体のように，環状ア
v
.
HO
・
C3C
・
OHのように二つの分子内水素結合が可
4
能であり，クールコシド性の前者が，後者よりも強く
(HO
・
2
)
の反応性を活性化するが，
M
e
基の +I効果によるものと考えられる。
セタール(司O・
C3C4・
O
R
)により
おわりに
MeO
・
C1・
C2・
OHと
C・
4位の水酸基が
置換されている場合は， C4・
ORは自由回転できな
化反応での法則性について考えてみると， α-Dーグル
HO
・
3付近の立体性が異る結果となり，立
体的に混み合った状態から開放されるので， HO
・
3
コピラノシドよりも P
・
D-ク'ルコピラノシドの方が熱
が C・
1位のメチル基の自由回転により，立体的に混
力学的に安定であると考えられており，これは P
・
D-
み合った状態にある
六員環をもっグルコース誘導体の選択的エステル
グルコピラノシドの水酸基が全て
e
q
u
a
t
o
r
i
a
l配向に
いので，
HO
・
2よりも反応性が高い結果
となると考えられる。水酸基のうちで最も反応性が
最も立体障害が少ない状態にあるからである。それ
HO
・
4であり，この反応性の低下は，
C
5位の大きな置換基の存在のため， HO
・
4付近が
故，例えばメチル P
・
D・グルコピラノシドの場合では，
立体的に混み合った状態にあり，エステル化試薬が
その二級水酸基は，他の六員環配糖体と比較して，
近づくのを妨げるためで、ある。また，ガラグトピラ
最も立体障害が少ないものと考えられるので，選択
ノシドでは HO
・
4は a
x
i
a
l配向をしており，
的エステル化の際の糖類における二級水酸基の反応
付近はさらに立体的に混み合った状態にあり，立体
性の基準化合物となるものとして考えると，メチル
障害が大きくなるものと考えられ，グルコピラノシ
あるので，他の官能基から最も遠ざかる位置にあり，
α・
D-ク‘ルコピラノシドとの違いは
低くなるのは，
H
O
4の
C
l位の MeO
・
基
ドの場合と比べて，選択的ェステル化反応で、は，さ
s
-グルコピラ
らに反応性が低下するものと考えられる。マンノピ
の配向だけである。そこで α・および
ノシド間での HO
・
2の反応性の違いを，
C
l位の axMeO
・基と， C
2位の
ラノシドの選択的エステル化反応についても，立体
i
a
l配向したグルコシド性の
HO
・基聞の分子内水素結合の存在による電荷の局在
障害が大きいと考えられる
H
O
4の反応性が最も低
化で説明しようとし、う試みがなされてきた。このよ
HO
・
2が低く，立体障害が最も低く，分
子内で水素結合をすると考えられる HO
・
3の反応性
うな分子内水素結合が存在すると，隣接の二級水酸
が最も高くなると予測できる。
い。次いで
基のエステル化反応において，その反応性が高めら
糖質化学においては，このように反応性に対する
れ，それに関与する水酸基が，早くエステル化され
理解をもとに，選択的エステル化反応やその他の合
更上
平成 6年 1
2月(19
9
4
年)
- 33-
N
N3
OH
5
.
2
5
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1
5
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果を示すことが分かってきた。現在では，そういう
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)
訳で，核酸の合成研究も活発になってきていて，ア
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シクロビル (
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9
8
6
)
成手法を用いて，徴生物や高等生物の基本骨格(例
えばマンナンやグルカンなど)や血液型決定基など
を合成し，合成的見地から，生体成分中の糖鎖の生
物化学的機能を解明しようとする試みがなされてき
ている。また，近年，核酸類縁物質がエイズウイル
スの治療薬として有効で，エイズ患者の生存率が高
まり，症状も軽減できることが分かつてきている。
中でもアジドチミジン (AZT，5
.
1
) は2
0
年位前に
抗ガン剤として開発されたが，当初の目的には使わ
れることはなかったが，試験投与の結果，劇的な効
縁体の合成開発もなされてきている。このように，
近年糖質化学は他の研究分野との関連で，再びその
研究が活発になってきている。
文献
1
) 後藤良造，猪川三郎，世良
明，大谷晋ー:単
糖類の化学，丸善株式会社，東京(19
8
8
)
2
) 石館守三，鈴木都生，谷村顕雄監修:第六版食
品添加物公定書解説書，広川書庖，東京(19
9
2
)
3
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yP
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s
s，E
n
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a
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d(
19
7
4
)
6
) 須網哲夫:立体配座解析，東京化学同人，東京
(
19
6
8
)
- 342
6
)S
. Omoto，T
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. Maeda，and S
.
Umezawa:Carbohyd
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e
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.，3
0，2
3
9(
19
7
3
)
食物学会誌・第 4
9号

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