[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

複雑化合物合成にも適用可能なC-H酸化反応

” A Predictably Selective Aliphatic C-H Oxidation Reaction for Complex Molecule Synthesis.”

Chen, M. S.; White, M. C. Science 2007, 318, 783.

DOI: 10.1126/science.1148597

 

イリノイ大学のM. Christina White准教授による報告です。

White准教授はC-H官能基化をターゲットにした触媒開発研究を進めています。(以前にも、酸化的C-Hアミノ化反応の開発を紹介しました。) 今回の論文では、触媒的C-H酸化反応について述べています。この触媒の何より優れているところは、既存の条件には到底耐えることができない複雑化合物に対しても適用可能、という条件の穏和さにあります。

合成を進めるときは、化合物の酸化状態を徐々に上げていくルート設定にすることが一般的です。

初期化合物から酸化状態が高い(極性官能基を多く持つ)化合物を扱うようなルートにすると、 取り扱いや選択性などの観点から、多数の保護基を使う必要に迫られます。脱着過程が工程数を長くするばかりか、もし狙ったように外れず迂回が必要になったりすると、トータルの合成効率は格段に低下します。保護基の使用を最小限に抑えるべく、選択的に酸化状態の調節を行える反応は、あらゆる場面で重宝されるのです。(複雑高価な試薬にもかかわらずDess-Martin試薬がよく使われる理由もそういうところにあります。)

C-H結合を直接酸化することができればそれに越したことはありません。しかし、数あるC-H結合の微妙な差異を見分けることは難しく、アリル位やベンジル位などの隣(π系隣接位)を除き、選択的酸化は達成されていませんでした。

Whiteらは過去の例[1]を参考にして、冒頭に示した鉄触媒-過酸化水素のC-H酸化条件を新たに開発しました。基質依存的ではありますが、良好な化学選択性が発現可能なことを示しています。以下に反応例を抜粋しておきます。

 

white_science2.gif

 ①三級C-Hが優先的に酸化される ②電子求引基から遠い(より電子豊富な)方が酸化される ③混み入って無いC-Hが酸化される ④立体保持で進む という一般的傾向があるようです。一方で既存のC-H酸化条件は激しすぎ、このような区別を行うことは難しいです。

特に興味深いデモンストレーションは(3)(4)に示した例です。

(3)に示すアルテミシニンの酸化では、鉄触媒によって開裂する可能性のあるエンドパーオキシド基を侵さずに、5つある三級C-Hのうち一つだけを酸化することに成功しています。選択性は上記の①~④の傾向と大まかに合致しています。

(4)に示すジベレリン酸誘導体の酸化では、近傍のカルボン酸がDirecting Groupとして働きます(※この場合はAcOH非添加で反応が進行します)。これにより、低反応性の2級C-Hでも優先的に、しかも立体特異的に酸化されることは特筆すべき点でしょう。

収率は総じて中程度にとどまるものの、既報のC-H酸化反応の中では最も基質一般性に富む条件であることは疑いありません。今後さらなる触媒活性の向上が待たれます。

 

関連論文

  1.  (a) Okuno, T.; Ito, S.; Ohba, S.; Nishida, Y. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1997, 3547. DOI: 10.1039/a700030h (b) Chen, K.; Que, L., Jr. Chem. Commun. 1999, 1375. DOI: 10.1039/a901678c (c) White, M. C.; Doyle, A. G.; Jacobsen, E. N. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7194. DOI: 10.1021/ja015884g

 

関連書籍

 

外部リンク

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 総収率57%! 超効率的なタミフルの全合成
  2. 細胞表面受容体の機能解析の新手法
  3. 第3回ITbM国際シンポジウム(ISTbM-3)、第11回平田ア…
  4. フロー法で医薬品を精密合成
  5. 「架橋ナノゲル」を応用したがんワクチンDDS
  6. 「オープンソース・ラボウェア」が変える科学の未来
  7. 分子びっくり箱
  8. 向かう所敵なし?オレフィンメタセシス

コメント

  1. この記事へのコメントはありません。

  1. この記事へのトラックバックはありません。

注目情報

ピックアップ記事

  1. 犬の「肥満治療薬」を認可=米食品医薬品局
  2. BTQBT : BTQBT
  3. 「サガミオリジナル001」、今月から販売再開 相模ゴム
  4. 光化学スモッグ注意報が発令されました
  5. 有機EL素子の開発と照明への応用
  6. バナジル(アセチルアセトナト) Vanadyl(IV) acetylacetonate
  7. 芳香族フッ素化合物の新規汎用合成法
  8. ジョン・アンソニー・ポープル Sir John Anthony Pople
  9. カルボニル化を伴うクロスカップリング Carbonylative Cross Coupling
  10. 2,9-ジブチル-1,10-フェナントロリン:2,9-Dibutyl-1,10-phenanthroline

注目記事

関連商品

注目情報

試薬検索:東京化成工業



最新記事

A値(A value)

A値(A value)とは1955年にWinsteinとHolnessにより報告された一置換シクロヘ…

NMR Chemical Shifts ー溶媒のNMR論文より

NMR溶媒の論文といったら、あの論文しかありません。そう、各種溶媒の各種重溶媒中での NMR データ…

bothの使い方

形容詞もしくは代名詞の働きをする場合(接続詞としての用法もあります)、「both」は日本人学者によっ…

単一分子を検出可能な5色の高光度化学発光タンパク質の開発

第76回のスポットライトリサーチは、大阪大学産業科学研究所永井研究室の鈴木和志さんにお願いしました。…

国連番号(UN番号)

危険な化学品を飛行機や船を使って輸送することは、現代では日常的に行われていることである。安全に化学品…

生きた細胞内でケイ素と炭素がはじめて結合!

生物は豊富にあるケイ素を利用しない。このたび、ケイ素と化学結合を形成して体内の生化学経路に取り込むこ…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP