医薬品として利用される有機化合物の多くは多環上に複数の官能基を配する構造をとっている。これは官能基の三次元的な関係が環上に存在することによって固定されるためと考えられる。そこで目的の多環構造を効率的に構築する方法を確立することは、創薬研究の重大な課題である。一方、有機合成化学においては一回の反応操作で複数の結合を形成させることは、反応行程を短縮させて経済的であり、このことは資源保護に繋がるためにグリーン・ケミストリーの観点から最近多大な注目を集めている。このような背景の下に、環の形成は分子内の結合形成によって行われることから、我々は分子内での多連続反応によって多環構造を一挙に構築することを検討してきた。本研究ではこれをさらに発展させ、イオン反応条件、ラジカル反応条件および遷移金蔵触媒条件下に多連続反応を行って、立体かつ位置選択的な独創的環構築反応を開拓し、さらに多環構造を持つ生理活性物質の効率的な合成を行った。
まず、多成分系による連続的触媒反応によって4,5,6員環をそれぞれ持つ多環系の効率的構築法を確立して、これを用いて、生理活性なテルペン等の合成を行った。また、イオン・ラジカル・金属錯体などの各活性種の特徴を活用した多元的な多連続反応の基礎実験を継続し、潜在している連続反応の可能性と限界を明確にすることによって合成技術と理論を体系化することを試みた。さらに、酸化還元反応を起こしうる反応剤を共存させること、および、異なる反応活性種を同一系内で利用するハイブリッド反応の開発を行い、連続反応の多様性を検討した。
一方、パラジウム触媒存在を用いて炭酸ガスの脱離と再取込みを行うことによって、基質とは構造の全く異なる成績体を得ることができる。本反応をさらに拡大する目的で様々な検討を行い、多様な不飽和結合を持つ化合物への適用と触媒化を実現した。