[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. 実験化学のピアレビューブログ: Blog Syn
  2. 私がなぜケムステスタッフになったのか?
  3. 分極したBe–Be結合で広がるベリリウムの化学
  4. 電気化学と数理モデルを活用して、複雑な酵素反応の解析に成功
  5. 花粉症の薬いまむかし -フェキソフェナジンとテルフェナジン-
  6. EDTA:分子か,双性イオンか
  7. 第35回ケムステVシンポ「有機合成が拓く最先端糖化学」を開催しま…
  8. カーボンナノベルト合成初成功の舞台裏 (3) 完結編

注目情報

ピックアップ記事

  1. TEtraQuinoline (TEQ)
  2. ケムステV年末ライブ2022開催報告! 〜今年の分子 and 人気記事 Top 10〜
  3. スチレンにCoのHATをかぶせれば、インドールを不斉アルキル化
  4. ご長寿化学者の記録を調べてみた
  5. 千葉 俊介 Shunsuke Chiba
  6. 書籍「腐食抑制剤の基礎と応用」
  7. 【25卒化学系イベント】 「化学系女子学生のための座談会(11/18・19)」 「Chemical LIVE(12/9・10)」Zoom開催
  8. クロロラジカルHAT協働型C-Hクロスカップリングの開発
  9. 甘草は虫歯を予防する?!
  10. シガトキシン /ciguatoxin

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

光でゆがむ分子 ― アルミニウム錯体の対称性の破れをコヒーレント振動分光で観測

第711回のスポットライトリサーチは、九州大学大学院理学研究院 化学部門(分光分析化学研究室)・江原…

有機合成のカラム精製に革新を 〜モノリスカラムで変わる「研究のスピード」〜

筆者の研究室では有機合成を行っています。合成も大変ですが、何より大変なのが精製操作。最近、とある…

酸素は系内に入り込み続ける【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

アンモニウム構造によりラジカル種の発生位置を完全に制御!

第710回のスポットライトリサーチは、関西学院大学理工学研究科 村上研究室の榊原 陽太(さかきばら …

化学つれづれ草【ある研究者の回想】

概要物理化学者で量子機能材料を専門とする著者によるエッセイ集.化学者としての研究,教育,人生…

第60回有機反応若手の会

開催概要有機反応若手の会は、有機化学分野で研究を行う全国の大学院生を中心とした若手研究者が集い、…

ノーベル賞受賞者と語り合う5日間!「第18回HOPEミーティング」参加者募集!

申し込みはこちら概要主催:独立行政法人 日本学術振興会(JSPS)開催地:神奈川…

光触媒による高効率なCO2還元の実現―まさかの光を弱く当てることが重要だった―

第709回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 理学院(前田研究室)博士後期課程2年の仲田竜一 …

「π-πスタッキング」という言葉が生む誤解【芳香環の相互作用を見直す: 前編】

芳香環が平行に並んで近接しているとき、その構造を「π–π スタッキング」と表されることがよくあります…

一重項酸素によるC(sp2)−P結合切断を用いた長波長光によるリン化合物のアンケージング

第 708 回のスポットライトリサーチは、同志社女子大学 薬学部 医療薬学科 5…

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