トロピノン

トロピノン
	IUPAC名 8-Methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octan-3-one
	別称 3-Tropinone
識別情報
CAS登録番号	532-24-1
PubChem	446337
ChemSpider	393722
DrugBank	DB01874
ChEBI	CHEBI:16656 ;
	SMILES CN1[C@@H]2CC[C@H]1CC(=O)C2;
	InChI InChI=1S/C8H13NO/c1-9-6-2-3-7(9)5-8(10)4-6/h6-7H,2-5H2,1H3/t6-,7+ Key: QQXLDOJGLXJCSE-KNVOCYPGSA-N ;
特性
化学式	C8H13NO
モル質量	139.195 g/mol
外観	Brown solid
融点	42.5 °C, 316 K, 109 °F
沸点	(decomposes)
危険性
NFPA 704	1 2 0
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

トロピノン(Tropinone)は、第一次世界大戦の際に不足したアトロピンの前駆体として1917年にロバート・ロビンソンによって合成されたのが有名なアルカロイドである[1][2]。トロピノン、コカイン及びアトロピンは、全て同じトロパン骨格を持っている。

合成

トロピノンの合成は、1901年にリヒャルト・ヴィルシュテッターによって初めて行われた。構造的に類似しているように見えるシクロヘプタノンを原料としたが、窒素を導入するのに多くの段階が必要であり、合成の全体の収率はわずか0.75%であった[3]。ヴィルシュテッターはかつてトロピノンからコカインを合成しており、これがコカインの最初の合成及び構造解明であった[4]。 [5]

1917年のロビンソンによる合成は、古典的な全合成と見なされている[6]。トロピノンは二環分子であるが、反応に使われる試薬は、スクシンアルデヒド、メチルアミン、アセトンジカルボン酸とシンプルである。生合成でも同じ物質が材料として用いられるため、この合成は生体模倣の良い例である。また、ワンポット合成のタンデム反応でもある。さらに、合成の収量は17%に達し、その後の改良によって、90%にもなった[3]。

この反応は、分子内「二重マンニッヒ反応」である。ピペリジン合成では他の物質も同様の反応を行う[7][8]。

反応メカニズム

Tropinone synthesis

出典

Robinson, Robert (1917). “LXIII.—A synthesis of tropinone”. J. Chem. Soc., Trans. 111 (0): 762–768. doi:10.1039/CT9171100762. ISSN 0368-1645.
“The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century”. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 39 (1): 44–122. (January 2000). PMID 10649349.
. (1998). doi:10.1039/9781847551573.
Humphrey, Andrew J.; O'Hagan, David (2001). “Tropane alkaloid biosynthesis. A century old problem unresolved”. Natural Product Reports 18 (5): 494–502. doi:10.1039/b001713m. ISSN 02650568.
Green Chemistry and Engineering. Oxford [u.a.]: Elsevier inc. (2007). pp. 34. ISBN 978-0-12-372532-5
Birch, Arthur John; King-Hele, Desmond George (1993). “Investigating a scientific legend: the tropinone synthesis of Sir Robert Robinson, F. R. S”. Notes and Records of the Royal Society of London 47 (2): 277–296. doi:10.1098/rsnr.1993.0034. ISSN 0035-9149.
“Discovery of a novel dopamine transporter inhibitor, 4-hydroxy-1-methyl-4-(4-methylphenyl)-3-piperidyl 4-methylphenyl ketone, as a potential cocaine antagonist through 3D-database pharmacophore searching. Molecular modeling, structure-activity relationships, and behavioral pharmacological studies”. J. Med. Chem. 43 (3): 351–60. (February 2000). PMID 10669562. https://doi.org/10.1021/jm990516x.
“Molecular modeling, structure--activity relationships and functional antagonism studies of 4-hydroxy-1-methyl-4-(4-methylphenyl)-3-piperidyl 4-methylphenyl ketones as a novel class of dopamine transporter inhibitors”. Bioorg. Med. Chem. 9 (7): 1753–64. (July 2001). PMID 11425577.

外部リンク

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[1] Robinson, Robert (1917). “LXIII.—A synthesis of tropinone”. J. Chem. Soc., Trans. 111 (0): 762–768. doi:10.1039/CT9171100762. ISSN 0368-1645.

[2] “The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century”. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 39 (1): 44–122. (January 2000). PMID 10649349.

[smit-3] . (1998). doi:10.1039/9781847551573.

[4] Humphrey, Andrew J.; O'Hagan, David (2001). “Tropane alkaloid biosynthesis. A century old problem unresolved”. Natural Product Reports 18 (5): 494–502. doi:10.1039/b001713m. ISSN 02650568.

[5] Green Chemistry and Engineering. Oxford [u.a.]: Elsevier inc. (2007). pp. 34. ISBN 978-0-12-372532-5

[6] Birch, Arthur John; King-Hele, Desmond George (1993). “Investigating a scientific legend: the tropinone synthesis of Sir Robert Robinson, F. R. S”. Notes and Records of the Royal Society of London 47 (2): 277–296. doi:10.1098/rsnr.1993.0034. ISSN 0035-9149.

[7] “Discovery of a novel dopamine transporter inhibitor, 4-hydroxy-1-methyl-4-(4-methylphenyl)-3-piperidyl 4-methylphenyl ketone, as a potential cocaine antagonist through 3D-database pharmacophore searching. Molecular modeling, structure-activity relationships, and behavioral pharmacological studies”. J. Med. Chem. 43 (3): 351–60. (February 2000). PMID 10669562. https://doi.org/10.1021/jm990516x.

[8] “Molecular modeling, structure--activity relationships and functional antagonism studies of 4-hydroxy-1-methyl-4-(4-methylphenyl)-3-piperidyl 4-methylphenyl ketones as a novel class of dopamine transporter inhibitors”. Bioorg. Med. Chem. 9 (7): 1753–64. (July 2001). PMID 11425577.