誘導された凝集に対する、さまざまな種類の置換基をもつアダマンタン誘導体の影響 - 論文。 本質的に物質について: アダマンタンとリマンタジン 架橋位置に基づく反応

すでにご存知のとおり、3月から私たちのうちの一人が、子供のころ大好きだった雑誌「化学と生命」に定期コラムを書き始めました。 現在のテキストは、著者の化学的な「特徴」となっている物質、そしていくつかの非常に一般的な抗ウイルス薬の基礎となっている物質について述べています。 したがって、この投稿はアダマンタンの歴史とリマンタジンの歴史の両方についてです。

私たちの時代には、ソビエトの略語である FIO の代わりに、FION の拡張バージョン、つまり「姓、名、父称のニックネーム」を導入する時期が来たように思えます。 認めます、私にもニックネームがあります。 インターネット上の多くの人は、私を adamanta というニックネームで (または、より一般的な damantych として) 知っています。 この言葉は、私が本物の化学者だった遠い昔に生まれました。 実は、私は自分にアダマンタンというあだ名を付けたかったのです。
美しい炭化水素で、ギリシャ語の「魅力的」が手招きしていましたが、用紙には手紙を入れるためのボックスが 8 つしかありませんでした...私は今でもこの非の打ちどころのない分子をニックネームとして使用しています。その構造は一方では剛直であり、その一方で、多くの環状分子の特徴である空間張力がまったくありません。

1924 年 9 月 21 ～ 27 日、インスブルック
自然主義者の大規模な会議が開催されました。 とりわけ、デッカーという名前の化学者がこの会議について発言しました（権威ある学術誌アンジェワンテに掲載された会議に関する報告書の中で）
Chemie」では、彼は Jena の H. Decker としてのみ登場し、「ダイヤモンド合成のルート」に関する報告書を持っています。 このレポートで、彼は次のような構造を持つ炭化水素を合成する可能性を検討しました。
ダイヤモンドの原子格子を研究し、100 ～ 200 個の原子を持つ分子が存在すると予測しました。
炭素はすでにダイヤモンドに非常に似ています。 彼がその分子について言及したのはその時だった
「デカテルペン」C 10 H 16、まだ合成されていないことに少し驚きました。
これが、仮説上の炭化水素アダマンタンが最初に化学者の注目を集めた方法です。

最も興味深いのは、まったく同じ構造を持つ物質が非常に長い間知られていたということです。 同様の物質は、1859 年に偉大なアレクサンダー・ブトレロフによってアンモニアとホルムアルデヒドの相互作用によって合成されました。 それはウロトロピン、またはヘキサメチレンテトラミンと呼ばれます。 確かに、この分子の構造単位には炭素原子ではなく窒素原子が含まれています。

アレクサンダー・ブトレロフ

ウロトロピン

この物質は今でもよく知られており、日常生活で使用されています。 ほとんどの人はそれを乾燥燃料として知っていますが、医師はそれを消毒剤として使用し、「メテナミン」と呼んでいます。 ちなみに、これは現在使用されている合成医療用医薬品が100年以上使用されてきた数少ないケースの1つである。

しかし、アダマンタネの話に戻りましょう。 同じ 1924 年に、有名なドイツの化学者ハンス メールワイン (彼の名前の有名な試薬、トリエチルオキソニウム テトラフルオロボレートの著者) は、ついに「デカテルペン」の合成を試みました。 彼はピペリジンの存在下でホルムアルデヒドをマロン酸エーテルと反応させました。 しかし、完全にアダマンタンではないことが判明した物質が得られ、「メールワインエーテル」と呼ばれました。

ハンス・メールヴァイン

メールワインのエーテル

1933年、純粋な物質が自然界、つまり油中に発見されたため、アダマンタンへの関心はさらに高まりました。 チェコの石油化学者ランダとマハチェクは、ホドニン鉱床の生成物からそれを分離しました。 合成の試みは続けられましたが、さらに 8 年間何もうまくいきませんでした。 失敗した試みの例は、フロログルシノールとシクロヘキサノンからの合成です。

大祖国戦争が始まった年に、将来ノーベル賞受賞者となるクロアチア系スイス人の化学者（まだチューリッヒに移住していなかった）ウラジミール・プレログがこのビジネスに参入した。 彼はハンス・メールワインの失敗に目を向け、彼の総合的な結果を「想起」し続けました。 その結果、4段階の工程を経て、収率1%未満で世界初の合成アダマンタンが得られた。

ウラジミール プレログ

プレログ合成

アダマンタンがプレログによって合成されたという事実は非常に象徴的です。 結局のところ、現代の立体化学の創始者となったのは彼であり、光学活性物質の化学命名法に秩序をもたらしたのは彼でした。 アダマンタンはその構造だけでなく注目に値します。アダマンタンは、分子自体の外側にキラル中心を持つ最初の物質であることが判明しました。 結局のところ、アダマンタン分子全体は 1 つの炭素原子に似ています。 3 級炭素原子に 4 つの異なる置換基を (引用符なしで?) 「ぶら下げる」と、それらは仮想四面体の頂点に位置し、分子はその鏡像と互換性がなくなります。 1969 年に、このような化合物が調製され、光学異性体に分離されました。 そして、それらは1941年から1969年の間に生まれたカーン・インゴールド・プレローグ体系に従って呼ばれるようになり、その作成において最初にアダマンタンを合成した人物が最も積極的に参加しました。

アダマンタン誘導体には光学異性体が存在する場合があります

しかし、そのような分子の実際的な利点についてはまだ何も語っていません。 アダマンタンが最初に合成され、その単純な誘導体であるアミノアダマンタン、またはアマンタジンが抗ウイルス剤として使用され始めてから四半世紀余りが経過しました。

アマンタジン

この小さな分子はインフルエンザウイルスにとって非常に危険であることが判明しました。 少し後、アマンタジンがパーキンソニズムの症状を非常によく軽減することが判明しました。レボドパよりも早く、副作用は最小限でした。 アダマンタンの薬化学は依然としてこれらの方向に発展しています。 最も有名な 2 つのアダマンタン製剤はこれらの分野に分類されます。

まずはリマンタジンです。 これも一置換アダマンタンであり、CH3CHNH2 基が結合しています。 アマンタジンよりも前から、抗ウイルス剤としての試験が開始されていました（最初のものが1967年に入手された場合、リマンタジンは1963年に遡ります）。 A型インフルエンザやヘルペスからダニ媒介性脳炎に至るまで、さまざまなウイルスに対して今でも積極的に使用されています。 ウイルスが細胞に侵入した直後の初期段階でウイルスの繁殖を抑制します。

リマンタジン

2つ目はメマンチンです。 名前が示すように、この薬は記憶に影響を与えます。 アルツハイマー病患者の症状は改善しますが、彼らはメマンチンを他のタイプの認知症の治療にも適応させようとしています。

メマンチン

つまり、ほぼ偶然に私の化学的特徴となったアダマンタンは、形状が完璧な分子であるだけでなく、生き生きとした経歴を持つ興味深く有用な物質でもあるのです。

膜を7回通過する受容体のリガンド結合領域の独特な構造により、Ca2+の32kDaから糖タンパク質の102kDa以上までの広範囲のさまざまな性質および分子量のリガンドの結合が可能になります。

最も一般的な低分子量ホルモン (アドレナリンやアセチルコリンなど) は、疎水性コア内の部位に結合します (a)。 ペプチドおよびタンパク質のリガンドは受容体の外表面に結合します (b、c)。 一部の低分子量リガンド、Ca2+ およびアミノ酸 (グルタミン酸、GABA) は、N 末端の長いセクションに結合し、長いセクションが受容体と相互作用する新しい立体構造への移行を誘導します (d)。 プロテアーゼの切断によって活性化される受容体の場合 (e)、新しい N 末端が自己リガンドとして機能します。 切断されたペプチドは、別の受容体と相互作用することもあります。

1.3. アダマンタン誘導体の生物活性

生理活性物質としてのアダマンタン誘導体は、20世紀の70年代から広く利用されてきました。 アダマンタン自体 (トリシクロデカン、C10H16) は架橋型の三環式ナフテンに属します (図 6)。

米。 6. アダマンタン分子の構造。

その分子は、椅子型立体構造をとった 3 つの縮合シクロヘキサン環で構成されています。 アダマンタン分子の空間モデルは、表面が小さく、結晶格子内の分子間相互作用の力が小さい、非常に対称的な構造です。 すべての三環式炭化水素の中で、アダマンタンが最も安定しています。これは、すべての炭素原子の結合の四面体配向とその固定位置によって説明されます。

アダマンタン誘導体の生物学的活性は、空間構造の対称性と体積、アダマンタンの剛直な炭化水素フレームの顕著な親油性により、生体膜を容易に透過することができます。 したがって、有機化合物をアダマンチルラジカルで修飾すると、生物活性が大幅に変化し、多くの場合それが強化されます。 スピンラベル法を使用して、脂質二重層に侵入したアダマンタンが、リン脂質の二重層に特徴的なメチレン基の六角形パッキングを破壊し、リン脂質のアルキル鎖の軸方向の配置を破壊し、それによって機能特性を改変できることが示された。細胞膜の。 膜関連酵素の機能における因子としての生体膜の脂質のメチレン基の配置順序の重要性を考慮すると、その活性に対するアダマンタンの間接的な影響に注目することができる。

現在までに、1000 を超える新しいアダマンタン誘導体が合成されています。 薬理学的研究では、それらの中には、顕著な向精神作用、免疫向作用、抗ウイルス作用、クラーレ様作用、抗強硬作用、抗アレルギー作用を持つ物質、ならびに肝臓の酵素系に影響を与える化合物の存在が示されました。 アダマンタンカルボン酸アミドは抗菌活性を示します。

エンケファリン分子をアダマンタン系アミノ酸で修飾した結果のデータがある。 エンケファリン分子の 5 位に導入された (S)-アダマンチラニンは、未修飾のエンケファリンを容易に破壊する酵素 (キモトリプシン、プロナーゼ、中性プロテアーゼ、サーモリシン) に対するオピオイドペプチド耐性を与えます。

含窒素誘導体には生理活性があることがわかっています。 1966 年に最初に医療現場に導入されたのは、A2 型ウイルス株に対する抗ウイルス活性を持つ 1-アミノアダマンタン塩酸塩で、商品名はミダンタン、シンメトレル、アマンタジンでした。 これらの薬はウイルスの細胞への侵入をブロックする能力があるため、呼吸器疾患を予防するために使用されます。 これらの薬剤はウイルス複製の初期段階で作用し、ウイルス特異的 RNA の合成をブロックすると考えられています。 アダマンタンのいくつかのアミノ誘導体の抗ウイルス活性は、PKC を阻害する能力と関連しています。 レマンタジン (ポリレム、フルマジン) は、親油性弱塩基として、エンドソーム内容物の pH を上昇させ、ウイルスの脱タンパク質化を防ぐことができます。

臨床現場では、アシクロビル（ビロレックス、ヘルペシン、ゾビラックス、リザビル、スプラビラン）、ジダノシン、ホスカネット（トリアプテン）、ガンシクロビル（シメベン）、ラミブジン、リバビリン（ビラゾール、リバミジル）、スタブジン、トリフルリジンなどの薬剤も治療に使用されます。ウイルス性疾患、ビダラビン、ザルシタビン（hivid）、ジドブジン（アジドチミジン、レトロビル）。 しかし、これらの薬のほとんどは抗ウイルス作用の範囲が比較的狭いため、さまざまな副作用が存在したり、ウイルスの耐性株が出現したりするという欠点があります。

アルキルアダマンタン誘導体は、A2 型ウイルス株に対しても抗ウイルス活性を示します。1-ヒドロキシ-3,5ジメチル-7-エチルアダマンタン、1-メトキシ-3,5ジメチルアダマンタンは、ミダンタンとは異なり、ライノウイルスや単純ヘルペス株に対して高い抗ウイルス活性を示しました。 。 アダマンタンアミドのヒドロキシ、ハロゲン、メルカプト誘導体の多くも抗ウイルス活性を持っています。

アマンタジンは胚培養における肉腫病巣の発生を防ぐことができ、他のアダマンタン誘導体は催眠薬、抗マラリア薬、殺虫剤として機能することが示されています。 HIV に感染したヒトリンパ芽球様細胞を用いた実験により、一部のアダマンタン誘導体が抗 HIV 活性を有することが示されました。 ミダンタンは、神経内科クリニックでパーキンソン病およびパーキンソン症候群の治療に使用されています。 同様の活性は、3,5,7-アルキル置換 1-アミノアダマンタンの酸塩化物によって示され、その一部にはドーパミン拮抗特性があります。 2-アダマンチルラジカルを有する一部の第四級アンモニウム塩基は、末梢的に作用する筋弛緩剤（クラーレ様活性）として作用することができます。 1-アミノアダマンタンおよび3,3-ジアミノ-1,1-ジアダマンチルの誘導体は抗カタレプシー活性があり、アダマンタンカルボン酸およびアダマンタンチオールのリン酸塩およびその誘導体は静菌効果があります。 アダマンチオカルボン酸のジアルキルアミンエステルは、殺菌、殺真菌、および除草活性を示します。 β-(1-アダマンタン)-プロピオン酸のナトリウム塩には胆汁分泌促進作用があります。 1-アダマンチルアンモニウム-β-クロロエチルオキサミノエートおよび 1-AdCH2OCH2CH(OH)CH2NRR΄ タイプの他のいくつかのアダマンタン誘導体には、麻酔効果があります。

抗菌薬の 5-ニトロ-8-ヒドロキシキノリンに匹敵する抗菌効果は、N-(ニトロフェニル)-アダマンチル-カルボキサミドおよびアダマンチル置換 N-(1-メチルピリジニウム)ヨージドによって発揮されます。

過フッ素化アダマンタンは人工血液の成分として使用されています。 血小板凝集のさまざまな経路に関連して、アダマンタン誘導体の抗凝集能の証拠があります。

記事の内容

アダマンタン– 分子が 3 つのシクロヘキサン環からなる組成 C 10 H 16 の三環式架橋炭化水素。 アダマンタン分子内の炭素原子の空間的配置は、ダイヤモンド結晶格子内と同じです。 体系的な命名法によれば、アダマンタンはトリシクロデカンと呼ばれるべきです。

通常、アダマンタンは次のいずれかの方法で表現されます。

有機化学には、世界中の化学者から多大な関心を集めている物質がいくつかあります。 このような化合物の中には、ベンゼン、フェロセン、カルボラン、フラーレン、アダマンタンの構造があり、有機化学者の関心を呼び起こし、関心を呼び起こしている分子構造は他にもあります。 これはおそらく分子自体の異常な構造、特に高度な対称性によるところが大きいでしょう。

アダマンタンの構造。

アダマンタン分子の炭素骨格はダイヤモンドの構造単位に似ています。

「アダマンタン」という名前がギリシャ語の「アダマス」（ダイヤモンド）に由来するのはそのためです。 実験的に得られたアダマンタンの構造特性:

同様の構造は、ほぼすべてのアダマンタン誘導体で保持されます。これは、アダマンタン骨格の安定性が高いためです。 アダマンタンは、ダイヤモンドのような構造を持つ炭化水素類、ジアマンタン、トリアマンタンなどの同族系列の創始者です。

アダマンタンの化学に基づいて、現代有機化学の分野の 1 つである有機ポリヘドランの化学が生まれ、発展しました。

アダマンタンは、分子量が低いにもかかわらず、飽和炭化水素としては異常に高い融点（269℃）を持っています。この異常に高い温度は、硬いダイヤモンドのようなアダマンタン分子の高い対称性によるものです。 同時に、結晶格子内の分子間相互作用が比較的弱いため、炭化水素は部分的には室温でも容易に昇華します。

アダマンタン自体とは異なり、そのアルキル置換化合物は、分子の対称性の破れと分子の対称性の増加により、はるかに低い温度（1-メチルアダマンタン - 103℃、1-エチルアダマンタン - 58℃）で融解します。ユニットの振動および回転の可動性。

アダマンタンには不斉炭素原子（四面体の頂点に位置する4つの異なる置換基に結合した炭素原子）が存在しないにもかかわらず、ノードの位置に4つの異なる置換基を含むアダマンタン誘導体は光学活性です。 このようなアダマンタン誘導体の分子中心は、仮想的な不斉炭素原子の役割を果たします。

この場合、光学活性は特殊なタイプの非対称性、つまり分子四面体の非対称性の出現によるものです。 このような接続の旋光度は小さく、1°を超えることはほとんどありません。

光学的なものに加えて、置換アダマンタンは、置換基が中心炭素原子に結合しているか、または架橋炭素原子に結合しているかに応じて、構造異性によって特徴付けられます。 たとえば、1- プロピルアダマンタンと 2-プロピルアダマンタンがそれぞれ可能です。

1 つの架橋置換基を持つ二置換アダマンタン誘導体の場合、この置換基の空間配向は軸方向になる可能性があります ( あ) または赤道 ( e）、両方の置換基に共通のシクロヘキサン環の平面に対する置換基の位置（図では太字で表示）に応じて、またはシス-およびトランス-として指定できます。 たとえば、1,3-ジブロモアダマンタンの場合、2 つの異性体が考えられます: 1,3 あ -ジブロマダマンタンおよび1,3 e -ジブロマダマンタン、それぞれ：

アダマンタンおよびそのアルキル誘導体の調製

アダマンタンとその同族体を含む唯一の天然産物は石油です。 アダマンタンは、1933 年に S. Landa と V. Machacek によって Hodonin 油田 (旧チェコスロバキア) の石油の研究中に初めて得られました。 しかし、油中のアダマンタンの含有量が低い（通常、重量で 0.001% を超えない）ため、この原料からのアダマンタンの製造は非現実的です。 さまざまな種類のオイルに含まれるアダマンタンの量は、オイルの化学的性質によって異なります。 アダマンタン含有量が最も高いのはナフテン系オイルです。 対照的に、パラフィン系オイルにはアダマンタンがはるかに少量含まれています。 油にはアダマンタンのアルキル誘導体、特に 1-メチル、2-メチルアダマンタン、1-エチル アダマンタンも含まれています。

アダマンタンの含有量が少ないため、油からのアダマンタンの分離は複雑であるため、この物質の化学合成方法が開発されてきました。

アダマンタンは、1941 年にスイス プレログによって次のスキームに従って初めて合成的に得られました。

しかし、アダマンタンの総収率はわずか 1.5% でした。 上記の合成の改良版が提案されていますが、合成の複雑さと置換アダマンタンの合成が実際には不可能であるため、この方法の調製価値は制限されています。

容易に入手可能な原料からアダマンタンを合成する工業的に適した方法が、1957 年に Schleyer によって提案され、実行されました。この方法は、三環式炭化水素 (系統的命名法によれば、トリシクロデカン) をアダマンタンに接触異性化することで構成されています。

シクロペンタジエンは完全に入手可能な物質（副生成物として石油留分の分解から得られる）であり、容易に二量体化するため、この方法は実用的に興味深い。 使用する触媒に応じて、アダマンタンの収率は広範囲に異なります。 AlCl 3 、SbF 5 などのさまざまな強ルイス酸を触媒として使用できます。 収率は15〜40%の範囲です。

この方法は、さまざまなアルキル置換アダマンタンの合成調製にも適しています。

アルキル基の存在により、最終異性化生成物の収率が大幅に増加することが特徴です。

高収率のアルキルアダマンタンは、組成 C12 ～ C14 の三環式パーヒドロ芳香族炭化水素 (パーヒドロアセナフテン、パーヒドロフルオレン、パーヒドロアントラセンおよびその他の炭化水素) の異性化 (ハロゲン化アルミニウムまたはそれらに基づく錯体による) によって得られます。

最後の反応における収率は９６％であった。

出発化合物の入手可能性（対応する芳香族炭化水素は、石炭コーキングの液体生成物から大量に容易に単離される）および最終異性化生成物の高収率により、この方法は工業的に魅力的である。

記載されている液相接触異性化方法では触媒 (AlCl 3、SbF 5) が使用されていますが、腐食活性の増加、不安定性、再生の不可能性、反応中の大量の樹脂の生成など、多くの重大な欠点があります。 これが、金属酸化物に基づいて得られる安定な不均一酸型触媒を使用してポリシクロアルカンの異性体変換を研究する理由であった。 酸化アルミニウムをベースとした触媒が提案されており、これによりアルキルアダマンタンを最大70%の収率で得ることが可能となる。

ポリシクロアルカンの異性化のための触媒法は、アダマンタン系炭化水素の製造に有効な方法であり、その多くは調製的価値があり、水素化シクロペンタジエン二量体の異性化によってアダマンタンを得るプロセスは工業規模で実施されている。

ただし、分子量が増加し、親炭化水素のサイクル数が増加すると、アダマンタノイド炭化水素への再配列速度が遅くなります。 場合によっては、異性化方法では望ましい結果が得られません。 したがって、それらの助けを借りて2-置換アルキルおよびアリールアダマンタンを得るのは不可能であり、さらに、反応生成物は通常、いくつかの異性体の混合物からなり、それらを分離する必要があるため、出発物質としての機能性アダマンタン誘導体の使用に基づくアダマンタンシリーズの炭化水素、および環化法 - 脂肪族単環式化合物および二環式化合物に基づくアダマンタンの構造の構築。 機能性誘導体に基づく合成は、個々のアルキル、シクロアルキル、アリールアダマンタンを得るために広く使用されています。 環化法は通常、多官能性アダマンタン誘導体、アダマンタン炭化水素およびその誘導体の合成に使用されます。

最初に成功した 1-メチルアダマンタンの合成の 1 つは、1-ブロモアダマンタンに基づく多段階合成でした (アダマンチル ラジカルは通常、反応スキームでは Ad と呼ばれます)。

その後、1-メチルアダマンタンを合成する他のより効果的な方法が発見されました。

ノード位置が多置換されたアルキルアダマンタンを合成する一般的な方法としては、以下の方法が考えられる。 炭化水素鎖を徐々に増やすことにより、通常の構造の異なる長さのアルキル基をもつアルキルアダマンタンを得ることができます。

架橋位置で置換されたアダマンタン誘導体の直接合成は、アダマンタンコアの架橋炭素原子の反応性が低いため困難です。 アダマンタンの 2-アルキル誘導体を合成するには、グリニャール試薬またはアルキル リチウム誘導体と容易に入手できるアダマンタノンとの相互作用が使用されます。 したがって、2-メチルアダマンタンは次のスキームに従って得ることができます。

アダマンタン構造を得る他の方法としては、ビシクロノナン誘導体の環化により合成する方法が最も一般的である。 このような方法は多段階ですが、他の方法では合成が難しい置換基をもつアダマンタン誘導体の調製が可能になります。

アダマナタンコアのノード位置の機能化。

アダマンタンを含む飽和炭化水素は、不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に比べて反応性が低いという特徴があることが知られています。 これは、sp 3 混成炭素原子によって形成されるすべての C-C 結合の制限された性質によるものです。 骨格構造を持つ飽和炭化水素も S 結合のみを含みますが、メチレン橋と交互に並ぶいくつかの第三級炭素原子の存在やかごの嵩高い構造などの構造の特徴により、特にイオン反応におけるこれらの化合物の反応性が高まります。 。 イオン反応におけるアダマンタンの反応性が比較的高いのは、かなり安定したカルボカチオンを形成するその特性によるものです。 アダマンチル カルボカチオンの形成は、特に 1-フルオロアダマンタンに対する五フッ化アンチモンの作用中に記録されました。

アダマンチルカチオンは、ＳＯ ２ およびＳＯ ２ ＣｌＦの環境において、超酸（ＳｂＦ ５ ）または「魔法の酸」（ＨＳＯ ３ Ｆ中のＳｂＦ ５ ）中の１－クロロ－オキシアダマンタンからも生成される。

アダマンタン核のノード位置で起こる最も一般的なイオン反応は次のとおりです。

アダマンタンとその誘導体は通常、液相中で臭素分子によって臭素化されます。このイオンプロセスはルイス酸によって触媒され、ラジカル開始剤の影響を受けません。 フリーデル・クラフツ触媒を使用すると、アダマンタン核のノード位置にある 4 つの水素原子すべてを臭素に置き換えることができます。

イオン性ハロゲン化の条件下では、このプロセスはアダマンタン核の中心の炭素原子で選択的に起こります。

イオン性ハロゲン化とは対照的に、アダマンタン自体およびその誘導体のフリーラジカルハロゲン化では、1-および 2-置換誘導体からなる生成物の混合物が生成されます。

アダマンタンフッ素誘導体を得るには、1-アダマンタノールが使用されます。

ハロゲン化アダマンタンは、他の官能基置換アダマンタンの合成に広く使用されています。 アダマンタンハロゲン誘導体の反応性は、他の飽和炭化水素の反応性よりも優れています。 硫酸によるアダマンタンの酸化は、アダマンタノンを高収率で得ることができるため、重要な調製方法です。

同時に、無水トリフルオロ酢酸媒体中でのアダマンタンと濃硫酸との相互作用により、1- アダマンタノールと 2- アダマンタノールの混合物を得ることができます。最初のアダマンタノールが主に含まれます。

アダマンタン系のカルボン酸を合成するには、カルボキシル化反応が最もよく使用されます。 コッホとハーフは、1960 年にこの方法で 1-アダマンタンカルボン酸の直接合成を初めて実行しました。 反応は濃硫酸または発煙硫酸中で行われ、アダマンチルカチオンが確実に形成されます。

アダマンタンの珍しい構造にもかかわらず、それが起こる反応は有機化学にとって非常に伝統的なものです。 アダマンタンの特異性は、アダマンチルラジカルのサイズが大きいことに伴う立体効果、または比較的安定したアダマンチルカチオンを形成する可能性のいずれかによって現れます。

応用。

アダマンタン誘導体の使用の可能性は、アダマンチルラジカルの比較的大きなサイズ（直径は 5 Å）、高い親油性（非極性溶媒への溶解性）、および立体構造の剛性といった一連の特定の特性によって決まります。 最後の 2 つの特性は、新薬を作成する場合に特に重要です。 アダマンチルラジカルの導入により、一般に物質の熱安定性が向上し、酸化や放射線暴露に対する耐性が向上します。これは、特に特定の特性を持つポリマーを製造する場合に重要です。

これらすべてが、新薬、高分子材料、燃料や油の添加剤、爆薬、液体ロケット燃料、アダマンタン誘導体に基づく気液クロマトグラフィー用の固定相の大規模な探索を刺激しました。

アダマンタン自体は現在使用されていませんが、その誘導体の多くが広く使用されています。

アダマンタン誘導体は主に製薬現場で使用されます。

したがって、薬物リマンタジン（1-(1-アダマンチル)エチルアミン塩酸塩）およびアダプロミン（α-プロピル-1-アダマンチルエチルアミン塩酸塩）はウイルス感染症の効果的な予防薬として使用され、アマンタジン（1-アミノアダマンタン塩酸塩）はウイルス感染症の効果的な予防薬として使用されます。およびグルタンタン (1-アミノアダマンタン グルクロニド) は、さまざまな原因によって引き起こされるパーキンソニズム、特に神経弛緩薬および外傷後症候群に対して効果的です。

アダマンタンのポリマー類似体は、HIV に関連したアダマンタンのポリマー類似体を含め、抗ウイルス化合物として特許を取得しています。

置換アダマンタンカルボン酸アミドは催眠薬として機能します。 2-ヒドロキシナフトキノンへのアダマンチル残基の導入により、抗マラリア薬が製造されます。 アダマンチルアミノアルコールとその塩は、顕著な精神刺激効果があり、わずかに有毒です。 一部の N-(アダマント-2-イル)アニリンは向神経活性を示し、N-(アダマント-2-イル)ヘキサメチレンイミンの生物学的活性はパーキンソン症候群に関連して現れます。

アダマンタンのアルキル誘導体、特に 1,3-ジメチルアダマンタンは、一部の油圧設備で作動流体として使用されます。 それらの使用の実現可能性は、ジアルキル誘導体の高い熱安定性、低い毒性、臨界温度と沸点の差が大きいことによって説明されます。

高分子化合物の化学においては、多くの場合、アダマンチル置換基の導入により高分子材料の性能特性を向上させることができます。 一般に、アダマンチルフラグメントを含むポリマーは耐熱性があり、軟化点が非常に高くなります。 加水分解、酸化、光分解に対して非常に耐性があります。 これらの特性の点で、アダマンタン含有ポリマー材料は多くのよく知られた工業用ポリマーよりも優れており、構造材料、電気絶縁材料、その他の材料としてさまざまな技術分野に応用できます。

ウラジミール・コロルコフ

カンファーはビシクロテプタン誘導体です。 天然樟脳は、クスノキ（中国、日本）から水蒸気蒸留によって得られます。 ラセミ樟脳 (3) は、α-ピネン (1) からギ酸塩 (2) を経て合成されます。 中枢神経系 (CNS) を興奮させ、呼吸と心筋の代謝プロセスを刺激します (強心作用) 心不全、薬物中毒に処方されます睡眠薬、リウマチの塗り薬 アトムの紹介

ケトン基の 位にある臭素は、樟脳誘導体の薬理学的状況を劇的に変化させます。 ブロムカンファー (4) は、心臓の活動を改善し、鎮静作用を獲得し、中枢神経系を落ち着かせます。 神経衰弱や心臓神経症に使用されます。

多環式アダマンタン系の誘導体は、抗ウイルス剤として提案されている。 1-アミノ-アダマンタン (8) (ミダンタン、アマンタジン) は、銅の存在下でアダマンタン (5) を臭素化して 1-ブロモアダマンタン (6) にすることによって得られ、これは次の方法で 1-ホルミル-アミノ誘導体 (7) に変換されます。ホルムアミドの作用。 HClの存在下で後者を加水分解すると、ミダンタン（最初の合成抗インフルエンザ薬）が得られます。 塩基の存在下でアミノアダマンタンを 1-クロログルクロン酸でアルキル化すると、そのグルクロニド (9) が得られます (グルダンタンはパーキンソニズムおよびウイルス性眼疾患 - 結膜炎の治療用の医薬品です)。

（別の抗線維症薬であるリマンタジン（13）は、化合物（6）の臭素をカルボキシル基に置き換え、発煙硫酸中のギ酸と作用させることによって合成されます（この系は置換ヒドロキシカルボニル化に必要なCOを生成します）。次に、酸（10）は塩化チオニルを使用してその酸塩化物に変換され、

エトキシマグネシウムマロン酸ジエステルで処理し、アシル誘導体（11）に変換します。 これは単離することなく二酸に加水分解され、後者は脱炭酸されて 4-アセチルアダマンタン (12) が得られます。 次に、化合物 (12) をホルムアミド/ギ酸系で還元的アミノ化すると、リマンタジン (13) が得られます。