[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. サイエンス・コミュニケーションをマスターする
  2. アルコールを空気で酸化する!
  3. アルケンの実用的ペルフルオロアルキル化反応の開発
  4. 超大画面ディスプレイ(シプラ)実現へ
  5. 光触媒の力で多置換トリフルオロメチルアルケンを合成
  6. 生体分子機械の集団運動の制御に成功:環境適応能や自己修復機能の発…
  7. 工程フローからみた「どんな会社が?」~OLED関連
  8. トリチウム水から完全無害な水素ガスを作り出す?

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 野依 良治 Ryoji Noyori
  2. 不均一系接触水素化 Heterogeneous Hydrogenation
  3. バイエルワークショップ Bayer Synthetic Organic Chemistry Workshop 2018
  4. 学会ムラの真実!?
  5. TriBOT ~1分子が3倍活躍するベンジル化試薬~
  6. 【朗報】HGS分子構造模型が入手可能に!
  7. 第21回 バイオインフォ-マティクスによる創薬 – Heather Carlson
  8. 第100回有機合成シンポジウム記念特別講演会に行ってきました
  9. JSRとはどんな会社?-2
  10. ピーナッツ型分子の合成に成功!

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

アメリカ大学院留学:卒業後の進路とインダストリー就活(2)

前回の記事では、アメリカのPhD取得後の進路について、一般的な進路や就活を始める時期について紹介しま…

【第11回Vシンポ特別企画】講師紹介③:大内 誠 先生

今回の記事では、第11回バーチャルシンポジウム「最先端精密高分子合成」をより楽しむべく講師の一人であ…

第131回―「Nature出版社のテクニカルエディターとして」Laura Croft博士

第131回の海外化学者インタビューはローラ・クロフト博士です。Nature Chemistry誌とN…

【書籍】機器分析ハンドブック2 高分子・分離分析編

2020/10/20に刊行されたばかりのホットな書籍をご紹介します。概要はじめて機器…

アメリカ大学院留学:卒業後の進路とインダストリー就活(1)

PhD留学について、受験や大学院生活についての情報は豊富に手に入るようになってきていますが、卒業後の…

オキシム/ヒドラゾンライゲーション Oxime/Hydrazone Ligation

概要ケトン・アルデヒドは生体分子にまれにしか存在しないため、位置選択的な生体共役反応の標的として…

その構造、使って大丈夫ですか? 〜創薬におけるアブナいヤツら〜

新参スタッフの DAICHAN です。前回の記事「その化合物、信じて大丈夫ですか…

第130回―「無機薄膜成長法を指向した有機金属化学」Lisa McElwee-White教授

第130回の海外化学者インタビューはリサ・マックエルウィー=ホワイト教授です。フロリダ大学化学科に所…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP