[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。

Avatar photo

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. 高分子材料におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用とは?
  2. ケムステV年末ライブ2021開催報告! 〜今年の分子 and 人…
  3. オペレーションはイノベーションの夢を見るか? その1
  4. 溶融する半導体配位高分子の開発に成功!~MOFの成形加工性の向上…
  5. 化学探偵Mr.キュリー8
  6. “マイクロプラスチック”が海をただよう …
  7. プロペンを用いたpiericidin Aの収束的短工程合成
  8. 【太陽HD】新卒採用情報(20年卒)

注目情報

ピックアップ記事

  1. 薄層クロマトグラフィ / thin-layer chromatography (TLC)
  2. ウラジミール・ゲヴォルギャン Vladimir Gevorgyan
  3. マダニを外しやすくするある物質について(諸説あり)
  4. Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」①(解答編)
  5. Side Reactions in Organic Synthesis II
  6. MEDCHEM NEWS 33-2 号「2022年度医薬化学部会賞」
  7. コバルト触媒でアリル位C(sp3)–H結合を切断し二酸化炭素を組み込む
  8. イー・タン Yi Tang
  9. 連鎖と逐次重合が同時に起こる?
  10. 三菱化学:子会社と持ち株会社設立 敵対的買収を防ぐ狙い

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2010年7月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

注目情報

最新記事

水分子のふしぎ — 四面体性が生む水の特異性 —

「水」はとても身近な液体ですが、化学の目で見ると驚くほど多くの「ふしぎ」をもっています。この記事では…

超微細孔 MOF 内の Cu(I) サイトによる強い水素吸着とその同位体効果の応用

Long らは、超微細孔質の金属–有機構造体 (MOF) に π 塩基性の配位不飽和金属サイトを導入…

【医農薬・合成香料・水素・バイオエタノール・バイオベース有機酸】 各アプリケーションに特化した膜分離ソリューションをご紹介 ~省エネ・CO2排出削減・品質改良~

■概要製造現場では、分離・濃縮工程が製造コストや品質を大きく左右します。蒸留や吸着など十…

求職者の「内定6社でも決めきれない理由」を深掘りし、密な連携でベストマッチングを支援

化学業界における転職の難しさは、「同じ職種であっても、分野が異なれば即戦力になりづらい点」にあります…

キョウチクトウ科植物に含有される多量体型アルカロイドの完全化学合成に成功―ビスロイコノチンAおよびボウシゴニンBの世界初の全合成―

第714回のスポットライトリサーチは、千葉大学大学院医学薬学府(天然物創薬化学研究室)博士課程後期3…

科学捜査! ― 見えない指紋を化学の力で光らせよ ―

近年、分子構造に起因した発光メカニズムの解明が進み、単一分子で複数の機能を有する分子の研究が活発化し…

光で結晶の傷が癒える!?光応答性分子を用いた自己修復への挑戦

第713回のスポットライトリサーチは、立教大学理学部(森本研究室)に所属されていた西村涼 助教にお願…

ウェビナー「化学的リン酸化試薬(モノリン酸化アミダイト)の開発とRNA合成への応用」アーカイブ配信中! 【富士フイルム和光純薬】

高純度RNA合成には、効率的な精製法の確立が不可欠です。そこで、名古屋大学大学院 理学研究科の阿部 …

有機合成化学協会誌2026年6月号:抗体・薬物複合体・機能性有機蛍光色素・速度論的反応機構解析・触媒的脱水型ベンジル化・植物由来モノマー

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年6月号がオンラインで公開されています(記事公…

50代で初めての転職。面接対策から退職交渉までフォローし、マッチングを成功させた「伴走」の重要性

40~50代からの転職に、不安を抱く人は少なくありません。年齢的なハードル、これまで築いてきたキャリ…

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