N-ハロアルキルフタルイミド化合物の応用

複素環式化合物は生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たしており、自然から単離された有機化合物の大部分は窒素複素環で構成されています。多数のデータ報告は、鎮痛薬、抗炎症薬、抗片頭痛薬としての複素環式化合物が効果的に一酸化窒素ストレスを調節し、遊離窒素と酸素フリーラジカルを標的にできることを示しており、これは将来の疼痛治療の有望な戦略です。

複素環式構造のうち、フタルイミドは特別な生物学的意義を持っています。除草剤、殺虫剤、抗精神病薬、抗炎症薬として報告されており、合成において多くの生物活性化合物の合成における出発物質および中間体としてよく使用されています。また、第一級アミンの保護基としてのフタルイミドの使用は、特にα-アミノ酸の合成において広く報告されています。

ここで主に紹介する化合物は、N-ハロアルキルフタルイミド化合物（置換フタルイミド化合物とも呼ばれる）です。その主な構造を図1に示します。

図1 フタルイミド化合物

フタルイミド化合物の主な用途は、第一級アミンや医薬品合成中間体の製造です。具体的な例は以下のとおりです。

01 フタルイミドを保護基として用いる第一級アミンの合成

N-ブロモメチルフタルイミドは、N-ブロモメチルフタルイミドとも呼ばれます。分子構造に活性臭素原子が含まれているため、多くの基と求核置換反応を起こし、その後PHT保護基を除去することでさまざまな置換メチルアミン化合物を得ることができます（図2を参照）。そのため、N-ブロモアルキルフタルイミドは重要な有機合成中間体であり、医薬品、農薬、染料などの産業の有機合成に広く使用されています。

図2 N-ブロモメチルフタルイミドで保護されたp-第一級アミンの合成

N-ブロモエチルフタルイミドから合成されたN-[(ジヒドロベンゾフラン-7-オキシル)アルキル]-2-アリールオキシアミド誘導体（図3参照）は、幅広い生物活性を有し、農薬分野では除草剤として使用されています。主な利点は、稲作作物に対して安全であり、水田のイネ科雑草の防除に使用できることです。

図3 N-[(ジヒドロベンゾフラン-7-オキシル)アルキル]-2-アリールオキシアミドの合成

02 DPPHフリーラジカル消去抗酸化活性を有する化合物の合成

置換フタルイミドは、主に有機合成におけるキラルな構成要素として使用され、抗菌剤、鎮痛剤、抗真菌剤、殺菌剤、植物成長調整剤などの生物活性化合物の製造における重要な中間体として使用することができます。フタルイミドの窒素末端をエステル基に接続するために、炭素原子距離のスペーサー層が導入されています（下の図4を参照）。

図4 DPPHフリーラジカル消去抗酸化活性物質の合成

03 トリアゾール誘導体の合成

N-アジドメチルフタルイミド（N-ブロモメチルフタルイミドから合成）とN-プロパルギルフタルイミドを原料として、1,3双極子の2つのビス（フタルイミド）-1,2,3-トリアゾール誘導体を熱または銅触媒条件下で環化付加法によって合成しました（図5を参照）。このタイプの環状イミドは、幅広い生物学的活性を持ち、生体内で生体膜を通過する能力を持っています。そのため、環状イミドは中性で親水性です。

図5 ビス(フタルイミド)-1,2,3-トリアゾール誘導体の合成

上記の N-置換イソインドール-1,3-ジオン化合物は抗癌特性を持ち、腫瘍壊死因子 α-(TNF-α) 阻害剤として作用します。2 つのフタルイミド単位を含む分子は、抗炎症および抗 TNF-α 活性を高めます。スペーサーの形状と長さを変えることで、これらの特性を調整することもできます。

04 ワサビ誘導体の合成

ホースラディッシュとは、ホースラディッシュやその他のアブラナ科植物から抽出された -N=C=S 活性基を含む化合物を指します。多数の研究により、ホースラディッシュの高い抗癌活性と低い遺伝毒性が確認されています。しかし、チオエーテルホースラディッシュの含有量は少なく、抽出も容易ではないため、新しい構造のチオエーテルホースラディッシュの合成は科学者の幅広い注目を集めています。N-ブロモアルキルフタルイミド化合物はチオエーテルホースラディッシュを合成できます (図 6 を参照)。チオエーテルホースラディッシュは優れた抗癌活性、抗子宮頸癌、抗肺癌、抗乳癌活性を持っています。

図6 チオエーテルワサビ誘導体の合成

05 ジヒドロミリセチンの合成

近年、植物性医薬品は天然で毒性が低いことから好まれています。フラボノイドに属するジヒドロミリセチンには、さまざまな生物学的活性があります。Liu Deyuらは、ジヒドロミリセチン薬物を含む血清が細胞のDNA合成と複製を阻害することで、B16メラノーマ細胞の増殖を抑制できることを発見しました。Zhou Ningningらは、ジヒドロミリセチンの肝臓癌Be1-7402、白血病細胞HL-60、K562細胞に対するin vitro阻害率を報告しました。OhyamaMは、ジヒドロミリセチンアセチル化合物がKB口腔癌細胞株とMCF-7乳癌細胞に対して選択的な細胞毒性を持つことを発見しました。ジヒドロミリセチン誘導体（合成については図7を参照）は、新しい抗癌剤の研究のための優れたリード物質です。

図7. 8-ポリアミノジヒドロミリセチン誘導体の合成

本稿では、主にハロゲン置換アルキルフタルイミド化合物の応用について紹介します。主に、各種の置換アルキル第一アミン化合物の合成と、ハロゲン置換アルキルフタルイミド化合物のいくつかの生物活性誘導体の合成への応用が含まれます。したがって、N-ハロアルキルフタルイミドは有機合成における重要な中間体であり、医薬品、農薬、染料などの産業の有機合成に広く使用されています。Haofan Bioは、高品質のN-ブロモメチルフタルイミド（5332-26-3）、N-クロロメチルフタルイミド（17564-64-6）、N-（2-ブロモエチル）ビフェニルイミド（574-98-1）、N-（3-ブロモプロピル）フタルイミド（5460-29-7）などを提供できます。お電話でのお問い合わせをお待ちしております。