[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

あなたの合成ルートは理想的?

[スポンサーリンク]

 

aiming for the ideal synthesis.gif

 Aiming for the Ideal Synthesisというタイトルの論文がスクリプス研究所のBaran教授らによって報告されました。有機化合物の合成ルートがどのくらい理想的なのかを数値化する、といったちょっと変わった試みがなされていますので紹介します。

Aiming for the Ideal Synthesis
Gaich, T.; Baran, P. S. J. Org. Chem. 2010, ASAP. DOI: 10.1021/jo1006812

 

合成ルートが理想的かどうかの評価基準である”ideality”は、以下の式によって算出しています。

ideality.gif

 

この式に登場するconstruction reactionstrategic redox reactionについて簡単に説明します。

Construction Reaction…いわゆる骨格構築反応であり、炭素-炭素結合あるいは炭素-ヘテロ原子結合を形成する反応。
Strategic Redox Reaction…目的物に存在する官能基を直接構築する反応であり、不斉酸化・還元やC-H酸化反応。

これら以外の反応は以下のように分類されます。

Nonstrategic Redox Reaction…エステルをアルコールに還元するなどの酸化・還元反応。
Functional Group Interconversion…官能基変換。
Protecting Group Manipulation…保護基の付け外し。

これだけでは少しわかりにくいので、以前ブログでも取り上げられたビニグロールの全合成を例に挙げてみたいと思います。

 

vinigrol1.gif
 
 まず、ケトンをトリフラートに変換してからPdカップリングを行う2工程は、それぞれ④Functional Group Interconversion、①Construction Reactionに該当します。TBS基の脱保護工程は⑤Protecting Group Manipulationです。四酸化オスミウムによってオレフィンをジオールに変換する工程は、目的物と同じ立体化学を有する水酸基を導入しているため②Strategic Redox Reactionであり、続く位置選択的な水酸基の酸化は③Nonstrategic Redox Reactionとなります。

 

紙の上では①と②の反応だけで全ての化合物の骨格、官能基を組み立てることができます。一方、③、④、⑤の反応は、官能基の反応性を変えるなどの都合上、やむを得ず行う反応であり、目的とする骨格を形作る上では必要のない反応です。idealityは全工程における①、②の反応の占める割合、すなわち、いかに目的物の形作りに反応を用いているか、を示すパラメーターというわけです。

 

Baranらは実際に、彼らがこれまでに合成した全ての化合物のidealityを算出しています(論文参照)。ずらりと化合物を並べられてしまうと(しかもほとんどが難関天然物)、多少自慢話のように見えてしまうのは私だけでしょうか(笑)。ここで注意しておかなければならないのは、化合物によって構造の複雑さは異なるため、idealityによって異なる化合物の合成ルートの優劣をつけることはできないという点です。また、精製の容易さや出発原料の値段などの様々な要素が絡んできますので、必ずしもidealityに固執せずに合成ルートを決定する必要があるでしょう。

 

  骨格構築反応後の粗生成物をそのまま保護・脱保護反応に用いるなどのケースでは、1工程のConstruction Reactionが行われたものとして計算しているようで、idealityによる合成ルートの評価には若干曖昧なところもあります。しかしながら、合成ルートの良し悪しの判断は非常に難しく、idealityのような判断基準となる数値があればとても楽しいですし、合成ルートを見直す良い機会となるのではないでしょうか。

らぱ

らぱ

投稿者の記事一覧

現在、博士課程にて有機合成化学を学んでいます。 特に、生体分子を模倣した超分子化合物に興味があります。よろしくお願いします。

関連記事

  1. 生命の起源に迫る水中ペプチド合成法
  2. 核酸合成試薬(ホスホロアミダイト法)
  3. ADC薬基礎編: 着想の歴史的背景と小分子薬・抗体薬との比較
  4. ChemRxivへのプレプリント投稿・FAQ
  5. 化学素人の化学読本
  6. 「低分子医薬品とタンパク質の相互作用の研究」Harvard大学 …
  7. 高純度フッ化水素酸のあれこれまとめ その2
  8. 中学入試における化学を調べてみた 2013

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 藤嶋 昭 Akira Fujishima
  2. Chem-Station9周年へ
  3. 第47回天然物化学談話会に行ってきました
  4. 磯部 寛之 Hiroyuki Isobe
  5. ノーベル化学賞:下村脩・米ボストン大名誉教授ら3博士に
  6. ケムステ国際版・中国語版始動!
  7. 「生物素材で新規構造材料を作り出す」沼田 圭司 教授
  8. 力学的エネルギーで”逆”クリック!
  9. ハーバート・ブラウン Herbert C. Brown
  10. 新薬と併用、高い効果

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

銀ジャケを狂わせた材料 ~タイヤからの意外な犯人~

Tshozoです。先日ケムステスタッフの方が気になる関連論文を紹介されていましたので書くこととしまし…

富士フイルム和光純薬がケムステVプレミアレクチャーに協賛しました

ケムステVシンポとともにケムステオンライン講演会の両輪をなすケムステVプレミアクチャー(Vプレレク)…

ホウ素でがんをやっつける!

「ホウ素」と言ったときに皆さんは何を思い浮かべますか?鈴木宮浦カップリング、ルイス酸(BF3…

広瀬すずさんがTikTok動画に初挑戦!「#AGCチャレンジ」を開始

TikTok For BusinessとAGC株式会社は、AGCをより多くの人に知っていただくことを…

新規性喪失の例外規定とは?

bergです。今回は論文投稿・学会発表と特許出願を同時に行うための新規性喪失の例外規定の適用手続きに…

新車の香りは「発がん性物質」の香り、1日20分嗅ぐだけで発がんリスクが高まる可能性

「新車の香り」には、がんや生殖障害、子どもの先天性欠損症などを引き起こす可能性があるベンゼンやホルム…

溶液を流すだけで誰でも簡単に高分子を合成できるリサイクル可能な不均一系ラジカル発生剤の開発

第 295 回のスポットライトリサーチは東京大学豊田研究室の博士課程 1 年 岡美奈実さんと修士課程…

Carl Boschの人生 その9

Tshozoです。書いてると色々膨らんで収集がつかなくなりますね。ということで前回の続き。W…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP