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化学者のつぶやき

α-トコフェロールの立体選択的合成

Reagent Directing Group Controlled Organic Synthesis: Total Synthesis of (R,R,R)-α-Tocopherol.
Rein, C.; Demel, P.; Outten, R. A.; Netscher, T.; Breit, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8670. DOI:10.1002/anie.200703268

独アルバート・ルードヴィヒ大学のBernherd Breitらによる報告です。Breit教授は超分子化学的発想や分子認識概念を積極的に取り入れた試薬・触媒をデザインし、オリジナリティの高い合成化学研究を展開しています。

今回取り上げるα-トコフェロール(ビタミンE)の化学合成は、「試薬配向基(Reagent Directing Group:RDG)制御概念」[1]に基づき、数ある不斉点を効率的に構築していることが特徴です。

RDG制御概念は、”試薬(もしくは触媒)を適切な位置に担持しうる保護基”を足がかりとして、化学選択性をコントロールしようとする新しい考え方です。

化学合成で用いられる保護基は、官能基の反応性を下げたり、立体障害にする目的で用いられます。すなわち「反応剤からブロックする・反応性を下げる」ために用いられることがほとんどです。
一方のRDG制御ではその点発想が全く異なり、保護基(RDG)近傍において「反応剤を誘導・反応性を上げる」効果を期待します。すなわち保護基を変換反応へ積極的に関与させることで、試薬が本来持つ反応性を損なうことなく、基質依存的な化学選択性制御(Substrate Control)を行います。加えて、保護基は数工程の変換の間、結合し続けることが常です。この本質面に着目すれば、一種類のRDGを複数の多彩な変換工程に関与させることも可能と考えられます。

まさに”いいとこ取り”な考え方ですが、具体例を見た方がおそらく飲み込みやすいと思います。以下に実例を示します。 今回の合成では、o-ジフェニルホスフィノベンゾイル(DPPB)基がRDGとして働きます。

DPPB基を持つ基質にロジウム触媒を用いるヒドロホルミル化[2]を行うと、上図に示したような中間体から反応が進行し、立体選択的に反応が進行します。これにより三級炭素のうち一つの立体制御に成功しています。

 また、後のフラグメントカップリング反応においても威力を発揮します。DPPBエステルがRDGかつ脱離基の二役として働き、銅アート錯体によるSN2′置換反応が進行します。C-C結合形成を行うと同時に、キラルトランスファーによって三級不斉炭素の立体制御にも成功しています。カップリング体はラネーNiによる接触還元、ベンジル除去によって目的物に導いています。

以上のように、RDG制御は応用範囲の広い優れた概念といえそうです。将来的に反応形式/RDGのバリエーションが増加していけば、既存の手法では難しかった合成が簡単に行える基礎的方針の一つになりうるかもしれません。今後の発展に期待したいです。

 

関連文献

[1] Breit, B. Chem. Eur. J. 2000, 6, 1519. [Abstract] [2] Breit, B. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 264.  DOI: 10.1021/ar0200596

 

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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。

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