[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?

 

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。

The following two tabs change content below.
らぱ

らぱ

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。
らぱ

最新記事 by らぱ (全て見る)

関連記事

  1. サイエンスアゴラの魅力を聞く-「iCeMS」水町先生
  2. 「重曹でお掃除」の化学(その1)
  3. アジリジンが拓く短工程有機合成
  4. Late-Stage C(sp3)-H活性化法でステープルペプチ…
  5. コランニュレンの安定結合を切る
  6. iBooksで有機合成化学を学ぶ:The Portable Ch…
  7. 第3のエネルギー伝達手段(MTT)により化学プラントのデザインを…
  8. ヒスチジン近傍選択的なタンパク質主鎖修飾法

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ガッターマン・コッホ反応 Gattermann-Koch Reaction
  2. 論文がリジェクトされる10の理由
  3. ESIPTを2回起こすESDPT分子
  4. リンドラー還元 Lindlar Reduction
  5. 2005年3月分の気になる化学関連ニュース投票結果
  6. レーン 超分子化学
  7. 三井化学、触媒科学賞の受賞者を決定
  8. 2014年ノーベル賞受賞者は誰に?ートムソン・ロイター引用栄誉賞2014発表ー
  9. 合同資源産業:ヨウ素化合物を作る新工場完成--長生村の千葉事業所 /千葉
  10. ダウ・ケミカル化学プラントで爆発死亡事故(米・マサチューセッツ)

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

トーマス・レクタ Thomas Lectka

トーマス・レクタ (Thomas Lectka、19xx年xx月x日(デトロイト生)-)は、米国の有…

有機合成化学協会誌2017年12月号:四ヨウ化チタン・高機能金属ナノクラスター・ジシリルベンゼン・超分子タンパク質・マンノペプチマイシンアグリコン

2017年も残すところあとわずかですね。みなさまにとって2017年はどのような年でしたでしょうか。…

イミデートラジカルを経由するアルコールのβ位選択的C-Hアミノ化反応

オハイオ州立大学・David A. Nagibらは、脂肪族アルコールのラジカル関与型β位選択的C(s…

翻訳アルゴリズムで化学反応を予測、IBMの研究者が発表

有機化学を原子や分子ではなく、単語や文と考えることで、人工知能(AI)アルゴリズムを用いて化学反応を…

細胞をつなぐ秘密の輸送路

細胞から細く長く伸びるワイヤー状の管。サイトネームやトンネルナノチューブと呼ばれるこの管は、離れた細…

IGZO

インジウム (Indium) 、ガリウム (Gallium) 、亜鉛 (Zinc) 、酸素 (Oxy…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP