Fused bicyclic rings [n,m,0] are common structural elements present in many natural products. Despite remarkable progress, methods and strategies that can simplify their construction are still in much demand. Ring-closing metathesis (RCM) is widely used for the synthesis of complex cyclic compounds, including natural products. RCM by using the Grubbs’ catalyst is recognized as one of the most powerful and useful methodologies in synthetic organic chemistry. We were interested in the conversion of acyclic dienynes to fused bicyclic [n,m,0] rings containing five, six, seven and eight-membered rings by using a Grubbs’ ruthenium catalyst. Initial studies were focused on making fused bicyclic ring systems through tandem dienyne metathesis in a single step. However, We discovered that this strategy had only a limited success. So our strategy was changed to stepwise ring-closing metathesis. Several bicyclic systems were easily obtained by catalytic ring-closing metathesis. Most of the substrates were successful and their yields were good.
접합 두 고리계의 구조를 위한 고리 닫힘 상호교환반응에 대해 연구를 하였다. 대부분의 천연물에는 공통적으로 접합 두 고리계의 구조를 가지고 있다. 이 접합 두 고리계를 만들기 위한 많은 연구가 수행되었지만 두 고리의 구조를 간단히 만들 수 있는 방법이 여전히 요구되는 실정이다. 그러나, 고리 닫힘 상호교환반응의 출현으로 고리계의 세계가 한 차원 높아졌다. 다양한 고리 닫힘 상호교환반응중에서 우리는 연속적인 다이엔아인 상호교환반응에 의해서 다이엔아인으로부터 5각형, 6 각형, 7 각형, 그리고 8각형의 고리를 포함하는 접합 두 고리를 만드는데 관심을 가졌다. 처음의 연구는 한 단계에 두 고리 화합물을 만드는 데 초점을 맞추었다. 연속적인 다이엔아인 상호교환반응의 연구로부터 우리는 그 반응에 있어서 중요한 요인들이 용액의 농도, 촉매의 비율, 그리고 열역학적인 안정성이라는 것을 추론할 수 있었다. 연속적인 다이엔아인 상호교환반응의 결과는 제한된 경우에만 성공적이었다. 그래서 접합된 두 고리계의 구조를 만들기 위한 우리의 방법은 단계적인 고리 닫힘 상호교환반응으로 바뀌었다. 두 번의 단계적인 고리 닫힘 상호교환반응이 중요한 스텝이었다. 첫번째 반응은 다이엔 상호교환반응이고 두번째 반응은 엔아인 상호교환반응 후에 다이엔 상호교환반응이 진행되는 것, 즉 고리 열림 상호교환반응-고리 닫힘 상호교환반응이 한 번에 진행되는 것이다. (5-7)-, (5-8)-, 그리고 (6-7)-각형의 접합 두 고리계의 화합물들이 이 방법으로 쉽게 얻어졌다. 이 방법은 여러 고리 구조를 갖는 천연물의 전합성에 있어서 일반적인 합성 전략으로 사용할 수 있을 것으로 기대되어진다.
