Appel反応を用いるホスフィンの不斉酸化

JACS_Appel.gif

"Synthesis of P-Stereogenic Phosphorus Compounds. Asymmetric Oxidation of Phosphines under Appel Conditions"
Bergin, E.; O'Connor, C. T.; Robinson, S. B.; McGarrigle, E. B.; O'Mahony, C. P.; Gilheany, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2007, ASAP. DOI:10.1021/ja072925l


 University College Dublin(UCD)のGilheanyらによる報告です。
 実はこの研究、先日開催されたESOC2007でポスター発表されていました。学会会場がUCDだし、ご当地発表かな?でもアイデアはなかなか面白いな、と一応気にとめていた研究でした。なんと、JACSにアクセプトされていたとは!せっかくなので紹介してみたいと思います。

 Appel反応はアルコールのハロゲン化反応として捉えられていますが、反応の際に当量のホスフィンがホスフィンオキシドへと酸化されてくることが知られています。
 それならば、キラルなアルコールを用いてラセミ混合物のホスフィンと反応させれば、エナンチオ選択的酸化が可能なのでは? こういった"逆転の発想"に基づくものが今回の成果です。 

P_appel.gif

筆者らは、
①reflux条件が必要なCCl4の代わりに、-78℃でも反応が進むヘキサクロロアセトン[1]を用いる
②安価な(-)-メントールをキラルアルコールとして用いる
ことで、このアイデアが有効機能することを実際に示しています。

 すべて異なる置換基を持つ3価のホスフィン化合物は一般的に反転障壁が高く、ラセミ化を容易に起こさないことが知られています。これは同族元素の窒素とは大きく異なる点です(『化学パズル:不斉窒素化合物』を参照)。このためラセミ体のホスフィンを不斉酸化すると、片方のエナンチオマーだけが酸化されて一方は残る、という速度論的分割(Kinetic Resolution)が起きるのでは?とまずは考えられてきます。
しかし面白いことに、この条件では全てのホスフィンが酸化され、しかも高いeeにて目的物が得られてきます。つまり、反応系内で速いラセミ化を伴いつつ生成してくる、ジアステレオメリック平衡混合物の生成比によってエナンチオ選択性が決まるという、動的熱力学分割(Dynamic Thermodynamic Resolution)[2]過程の存在が示唆されています。論文では、高配位ホスホラン中間体のジアステレオマー比が偏っているためエナンチオ選択性が見られる、という推測がなされていました。
eeは最高80%と満足行くものではありませんが、今後の改善が待たれます。

 完成度が低くてもトップジャーナルにアクセプトされる研究、というのはやはり何かしらのジェネラル・コンセプトが提示されており、読んでいて刺激を受けるものが少なくないな、というのが個人的に思うところです。90%収率・90%eeが出ないとアクセプトされない研究、というものは本当の意味での「最先端」とは言えないのかもしれません。


関連論文

[1] Magid, M. R.; Fruchey, S.; Johnson, W. L.; Allen, T. G. J. Org. Chem.
1979,44, 359.
[2] Beak, P.; Anderson, D. R.; Curtis, M. D.; Laumer, J. M.; Pippel, D. J.; Weisenburger, G. A. Acc. Chem. Res.2000,33, 715. DOI:10.1021/ar000077s

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2007年7月29日 cosine | | コメント(0)

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