Radical cyclization of N-aziridinylimines provides a ready access to 5- and 6-membered ring radicals, in which N-aziridinylimines are used as geminal radical acceptor and donor equivalents. The formation of consecutive carbon-carbon bond is achieved by tandem radical cyclizations. This approach is unique and has great synthetic potential, particularly for the construction of quaternary carbon centers. Based on characteristics involving radical reactions of N-aziridinylimines, zizaene family sesquiterpenes such as dl-zizaene and dl-khusimone are synthesized utilizing the tandem radical cyclization reactions of N-aziridinylimines forming tricyclo$[6.2.1.0^{1,5}]$-undecane skeletons.
Angular fused triquinane dl-pentalenene bearing tricyclo$[6.3.0.0^{4,8}]$undec-2-ene ring system, three cyclopentane rings and one quaternary carbon center at the ring junction, is also synthesized by the consecutive carbon-carbon bond formation approach.
The synthesis of dl-nudenoic acid having tricyclo$[5.4.1.0^{4,5}]$dodecane skeleton which is lately discovered from liverwort species is attempted. Many efforts to synthesize the tricyclic skeleton, especially the main skeleton of dl-nudenoic acid, from this approach was not successful.
Acyclic 라디칼 precursor의 N-아지리디닐 이민으로의 라디칼 고리화 반응으로 부터 오각 또는 육각형의 고리 라디칼이 중간체로 얻어지며 이 N-아지리디닐 이민은 라디칼 precursor 및 donor로 이용될 수 있다. 따라서 이 N-아지리디닐 이민은 일종의 카벤 equivalent이며 diradical로 취급할 수 있고 같은 탄소에서 반응하여 3급이나 4급 탄소를 만든다. 이러한 성질을 이용하여 연속적으로 탄소-탄소 결합을 형성할 수 있음을 알았고 그 결과 3급이나 4급 탄소를 만드는데 매우 효과적임을 알았다. N-아지리디닐 이민의 연속 탄소-탄소 결합 방법을 이용하여 쉽게 bicyclic과 tricyclic 화합물들을 좋은 수율로 얻을 수 있었으며 이 방법을 zizaene이나 khusimone과 같은 세스퀴터핀의 합성에 적용하였다. 그 결과 N-아지리디닐 이민의 연속 탄소-탄소 결합 방법으로부터 쉽게 tricyclo$[6.2.1.0^{1,5}]$undecane 골격을 좋은 수율로 얻었으며 이로부터 zizaene과 khusimone의 전합성을 성공적으로 수행할 수 있었다. 또한 이 방법을 tricyclo$[6.3.0.0^{4,8}]$undecane 골격 합성에 응용하였으며 이로부터 역시 쉽고 효과적으로 pentalenene의 전합성을 성공적으로 수행할 수 있었다. 마지막으로 이 방법을 최근에 발견된 nudenoic acid의 전합성에 적용해 보았으나 불행히도 주 골격인 tricyclo$[5.4.1.0^{4,5}]$dodecane 골격을 얻는데는 실패하였고 그 결과 nudenoic acid의 전합성에 이 방법을 이용할 수 없었다. 그러나 N-아지리디닐 이민의 연속 탄소-탄소 결합 방법은 3급이나 4급 탄소를 가지고 있는 세스퀴터핀의 합성에 매우 효과적임을 본 연구로부터 알 수 있었다.
