薗頭・萩原クロスカップリング Sonogashira-Hagihara Cross Coupling

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薗頭・萩原クロスカップリング Sonogashira-Hagihara Cross Coupling

2009/6/8
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投稿者: Hiro

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アルキン、ハロゲン化合物→アルキン

概要

ハロゲン化アリールまたはハロアルカンと、末端アルキンのクロスカップリング反応。触媒量のPd(0)＋ヨウ化銅＋アミンのコンビネーションが促進させる。
近年ではパラジウムや銅などがなくても進行する系が見いだされつつある。

基本文献

Sonogashira, K.; Tohda, Y.; Hagihara, N. Tetrahedron lett. 1975, 50, 4467. doi:10.1016/S0040-4039(00)91094-3

Review

Sonogashira, K. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 3, 521.
Sonogashira, K. J. Organomet. Chem. 2002, 653, 46. doi:10.1016/S0022-328X(02)01158-0
Negishi , E.-i.; Anastasia, L. Chem. Rev. 2003, 103, 1979. DOI: 10.1021/cr020377i
有機合成化学協会誌 2004, 62, 355.
Chinchilla, R.; Najera, C. Chem. Rev. 2007, 107, 874. DOI: 10.1021/cr050992x
Plenio, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6954. DOI: 10.1002/anie.200802270
Chinchilla, R.; Najera, C. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5084. DOI: 10.1039/C1CS15071E
Jenny, N. M.; Mayor, M.; Eaton, T. R. Eur. J. Org. Chem. 2011, 4965. DOI: 10.1002/ejoc.201100176

歴史的経緯

1975年にHeck^[a]、Cassar^[b]と薗頭・萩原の3グループから、其々独立してハロゲン化アリールとアルキンとの触媒的カップリング反応が相次いで報告された。化学量論量以上の銅塩を用いたアルキニル化の例は報告されていたが^[a]、本反応は触媒量のパラジウム錯体を用いることで反応が進行する先駆的な例である。特に薗頭らの反応条件は、ヨウ化銅（CuI）を助触媒として用いており、CassarとHeckらより穏和な条件で反応が進行し、対応するアリールアセチレンが高収率で得られる。

Dieck, H. A.; Heck, F. R. J. Organomet. Chem. 1975, 93, 259.
Cassar, L. J. Organomet. Chem. 1975, 93, 253.

反応機構

反応例

Gingkolideの合成[1]

分子内園頭-荻原アセチレンカップリングによるエンジイン骨格の合成。収率は低く、最高でも43％。

それほどsensitiveな反応でもなく、収率も良いため固相担持基質への反応にも応用できる。コンビナトリアル合成・ライブラリー構築に使用されることも多い。
近年パラジウムを用いる触媒的カップリングの発展は著しく、かさ高く電子豊富なリン配位子を用いて低反応性のアリールブロミドやアリールクロリドを反応に供することが出来るようになった。[5][6]
Callipeltosideアグリコンの合成[7]

実験手順

ピリジンブロミドとの薗頭カップリング
実験のコツ・テクニック

上述したようにPdに銅を助触媒として併せもちいるのが本反応である。Pdの場合は、Heck–Classar反応、Cuのみは三浦ら、AuはCrma、そしてFe触媒を用いた場合はそれぞれBolmらによって報告されている。

参考文献

Corey, E. J. et al. J. Am.Chem.Soc. 1988,110, 649. DOI: 10.1021/ja00210a083
Zhang, Q. et al. J. Org. Chem. 2003, 65, 7977. DOI: 10.1021/jo000978e
Dai, W-M.; Wu, A. TetrahedronLett. 2001, 42, 81. doi:10.1016/S0040-4039(00)01890-6
Liao, Y. et al. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 1815. doi:10.1016/S0040-4039(01)00052-1
Buchwald, S. L. et al. Org. Lett. 2000, 2, 1729. DOI: 10.1021/ol0058947
Buchwald, S. L. et al. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 5993. doi:10.1002/anie.200353015
Paterson, I.; Davies, R. D. M.; Marquez, R. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 603. [abstract]
R’kyek, O.; Halland, N.; Lindenschmidt, A.; Alonso, J.; Lindemann, P.; Urmann, M.; Nazare, M. Chem.–Eur. J. 2010, 16, 9986.
Choy, P. Y.; Chow, W. K.; So, C. M.; Lau, C. P.; Kwong, F. Y. Chem. Eur. J. 2010, 16, 9982.