[スポンサーリンク]

odos 有機反応データベース

硫黄-フッ素交換反応 Sulfur(VI)-Fluoride Exchange (SuFEx)

[スポンサーリンク]

 

概要

硫黄(VI)フッ化物(R-SO2-F or SO2F2)は酸化・還元・加水分解などの各種化学条件に安定であるが、プロトン源もしくはケイ素化合物の存在下にそのS-F結合は活性化され、交換反応を起こしうる。

この性質をもとに様々な官能基ユニット連結が行えることが示されている。高い化学選択性と官能基許容性を示すため、クリックケミストリーを体現する反応の一つとして提案されている。

 

基本文献

<Review>

<Click Chemsitry>

  • Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004. [abstract]

 

反応機構

硫黄(VI)フッ化物はそれ自体は、以下の理由から安定な化合物として存在する。

S(VI)-Fの結合エネルギーはおよそ80-90kcal/mol (SO2F2)程度とされており、S(VI)-Clのそれ(SO2Cl2:46kcal/mol)よりも圧倒的に強固である。

S(VI)中心での求核置換反応は、一般にきわめて遅いことが知られている。 例えば以下の例では、硫黄原子ではなく塩素原子上で置換が起こり、塩化物も副生してくることが知られている。(S(VI) 上での置換反応はほとんどアリールスルホネートでのみ観測されるため、超原子価硫黄中間体の関与が想定されうるが、実験的証拠に乏しく未だ推測の域を出ない。)

SuFEX_4.gif

S-F交換過程にはプロトン(H+)もしくはケイ素(R3Si+)のアシストが必須である。

SuFEX_3.gif

反応例

フッ化スルホニル類の合成法:塩化スルホニル経由で容易に調製できる。またその電子求引性を利用したMichealアクセプターとしての変換経由でも合成できる。

SuFEX_5.gif

SO2F2気体とアルコール間の置換反応でフルオロスルホネートを合成することも可能。-OSO2F基は良好な脱離基としても働きうるので、もっぱらフェノールへの適用が主となる。
2級アミンと間との反応によってフッ化スルファモイルを合成できる(1級アミンとの反応生成物はHFが脱離しやすく不安定)。

SuFEX_6.gif

触媒量の塩基存在下にシリル保護されたフェノールを用いた交換も可能。以下は巨大官能基性ユニット連結に用いた例。副生してくるフッ化ケイ素は不活性なので、生成物の機能に影響を与えづらい。

SuFEX_7.gif

SuFEx反応を用いたビスフェノールAサルフェートポリマーの合成[1]

SuFEX_8.jpg

実験手順

 

実験のコツ・テクニック

※SO2F2気体は毒性があるので、ドラフト内で取り扱うことが推奨されている。

 

参考文献

[1] Dong, J.; Sharpless, K. B.; Kwisnek, l.; Oakdale, J. S.; Fokin, V. V. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, Early View. doi:10.1002/anie.201403758

関連書籍

[amazonjs asin=”0470699701″ locale=”JP” title=”Click Chemistry for Biotechnology and Materials Science”][amazonjs asin=”3527320857″ locale=”JP” title=”Click Chemistry: In Chemistry, Biology and Macromolecular Science”][amazonjs asin=”4781309542″ locale=”JP” title=”クリックケミストリー―基礎から実用まで (ファインケミカルシリーズ)”]

外部リンク

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
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. ネニチェスク インドール合成 Nenitzescu Indole…
  2. カニッツァロ反応 Cannizzaro Reaction
  3. 辻・トロスト反応 Tsuji-Trost Reaction
  4. ブラム・イッター アジリジン合成 Blum-Ittah Azir…
  5. スルホニル保護基 Sulfonyl Protective Gro…
  6. 均一系水素化 Homogeneous Hydrogenaton
  7. ポメランツ・フリッチュ イソキノリン合成 Pomeranz-Fr…
  8. メーヤワイン・ポンドルフ・ヴァーレイ還元 Meerwein-Po…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 第43回ケムステVシンポ「光化学最前線2024」を開催します!
  2. 食品添加物はなぜ嫌われるのか: 食品情報を「正しく」読み解くリテラシー
  3. コーヒーブレイク
  4. ケムステ記事ランキングまとめ
  5. 地方の光る化学商社~長瀬産業殿~
  6. 谷野 圭持 Keiji Tanino
  7. 化学者がMidjourneyで遊んでみた
  8. デヴィッド・ミルステイン David Milstein
  9. ペーパークラフトで MOFをつくる
  10. クライゼン縮合 Claisen Condensation

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2014年8月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

注目情報

最新記事

タリンにいってきました BOS2026 前編

みなさんこんにちは。ケムステ代表です。久々にまともに記事を書きます。さて、表題の通り、6月後…

第6回鈴木章賞授賞式&第10回ICReDD国際シンポジウム開催のお知らせ

計算科学、情報科学、実験科学の3分野融合による新たな化学反応開発に興味のある方はぜひご参加ください!…

条件の「前後」も実験条件である【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

そのpH、“本当にその場所”の値ですか?ニードル式pHセンサーを使ってみた!

突然ですが、「培養の再現性がなんか悪い」「同じ条件のはずなのに結果がズレる」といった経験はあ…

「骨格編集」×「ナノカーボン合成」〜ナノカーボン合成の新戦略を実証〜

第719回のスポットライトリサーチは、名古屋大学大学院工学研究科(忍久保研究室)博士後期課程2年の平…

【書評】立体化学 はじめの一歩

立体化学は,分子の三次元構造を理解するための重要な分野であり,有機化学や…

水のシミュレーション入門 — 水分子を計算機の中でどう”描く”か —

身近なのに、計算機にとって手強い"水"。本記事では、点電荷モデルから機械学習まで、その"描き方"の進…

◆◇◆◇ 第36回フォーラム・イン・ドージン開催のご案内 ◆◇◆◇

同仁化学研究所が熊本から世界へ情報発信するフォーラム・イン・ドージンの開催ご案内です。今年は『な…

『力』による円偏光発光のon/off制御を単一分子レベルで実現

第718回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 物質理工学院(相良研究室)博士後期課程2年の野中…

数日かかっていた反応機構解析を、わずか数分に!

機械学習ポテンシャルが変える計算化学の現在近年、DFT計算による反応機構解析は広く行われるよ…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP