[スポンサーリンク]

一般的な話題

ルーブ・ゴールドバーグ反応 その2

[スポンサーリンク]

rubegoldberg_reaction2.0.gif

こんにちは。新年度がスタートしました。本年度もChemStationを楽しんでいただければと思います。

さて、前回に引き続きルーブ・ゴールドバーグ反応を紹介します。「ルーブ・ゴールドバーグ反応」というのは、ピタゴラ装置などに代表される「ルーブ・ゴールドバーグ装置(Rube Goldberg Machine)」のように様々なカラクリを経由する楽しい反応のことです。
勝手な定義です。一般的な名称ではありませんから、これから就職活動される方は間違えて使わないように気を付けてくださいね。まぁ使わないと思いますが……

ちなみにタイトル図は寝過ぎないための装置。研究者はどうしても不規則な生活になりがちですのでこの装置を利用してみたらいかがでしょうか。ベッドを起こすほどの重たい球が転がっていきますので、利用の際は球を処理するための装置も別途必要となりますが……

ラジカルによる水素引き抜きを利用した反応を紹介します。同形式の反応はまとめて知っておくとよいかと思いますので。

まずはBarton反応から。この反応はアルコールを足掛かりに、飽和アルキル鎖にオキシムを導入することができます。一般式と対応する装置は下図の通りです。

 

rubegoldberg_reaction2.1-1.gif

A アルコールが塩化ニトロシルと反応し、

B 熱あるいは光照射により亜硝酸エステルが開裂、

C アルコキシラジカルがδ位から水素を引き抜き、

D 生じたアルキルラジカルはNOラジカルと反応、

E 互変異性を経て、オキシムが導入される。

F~Jはボールの動きを楽しんでください。

 

剛直な骨格を持つ分子でうまく反応が進行するため、ステロイド合成において古くから知られている反応です。

Practical Partial Synthesis of Myriceric Acid A, an Endothelin Receptor Antagonist, from Oleanolic Acid
J. Org. Chem. 1997, 62, 960-966.

 

rubegoldberg_reaction2.1-2.gif

今回は、ミリセリン酸Aの合成中間体の合成を紹介しました。本反応は、高い収率はあまり期待できない反応ですが、この系では85%という高収率で大量合成に成功しています。反応点である水酸基とメチル基がアキシャル方向に固定されているのが反応の進行に適切なのでしょう。

 

次はHLF(Hofmann-Loffler-Freytag Reaction)反応です。この反応も先ほどのBarton反応と同形式の反応ですが、多くの場合、導入されたハロゲンがよい脱離基となり、アミンからの巻き込みまでが一挙に進行します。基本的には下図のように、δ位水素を引き抜き、5員環形成が進行しますが、基質の設計次第で6員環を作ることもできます。

 

rubegoldberg_reaction2.2-1.gif

A アミンがハロゲンを攻撃、

B 窒素ラジカルが生成し、

C 水素を引き抜き、(基本的には分子間で基質から)ハロゲンを引き抜く。

D 生じたハロゲン化物はアミンからの攻撃により、

E 5員環(基質によっては6員環)を形成する。

 

この反応はBaranらによるオイデスマンテルペン類の全合成において巧みに利用されています。

Total synthesis of eudesmane terpenes by site-selective C-H oxidations
Nature 2009, 459, 824.

rubegoldberg_reaction2.2-2.gif

本合成の戦略は”two-phase”アプローチと呼ばれるもので、1)炭素骨格の構築、2)酸化、という2工程でテルペン類が生合成されるのを模倣したアプローチです。この研究の目標はタキソール(もしくはさらなる天然物・その類縁体合成への応用)にあるようで、タキソールの炭素骨格の構築、およびその酸化指針がそれぞれ報告されています。(Chem-Stationでも紹介されています)

 

最後に、「光で脱保護可能な保護基」を紹介しようと思います。ベンジル系の保護基と言われてすぐに思いつくのは、Bn基PMB基といったところでしょうか。まぁメトキシ基がさらに増えたものもありますし、人によってはトリチル基もベンジル系保護基に含めるかもしれません。o-ニトロベンジル基!これ思いつきましたか?

Photosensitive Protective Groups

Chem. Comm. 1966, 822.

rubegoldberg_reaction2.3.gif

光照射で外せるんです。光照射によって生じた酸素ラジカルがベンジル位の水素を引き抜くというのが鍵になっています。

 

さて、今回はBarton反応、HLF反応、そしてo-ニトロベンジル基の脱保護の3つの反応を紹介しました。どれも素反応としては非常に古くから知られている反応ですが、立派なC-H結合の官能基化です。これらのルーブ・ゴールドバーグ反応を使って何か楽しいことができそうだと思いませんか?

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. 高機能・高性能シリコーン材料創製の鍵となるシロキサン結合のワンポ…
  2. 2020年ノーベル化学賞は「CRISPR/Cas9ゲノム編集法の…
  3. タミフルの新規合成法
  4. フェニル酢酸を基質とするC-H活性化型溝呂木-Heck反応
  5. Keith Fagnou Organic Chemistry S…
  6. 触媒でヒドロチオ化反応の位置選択性を制御する
  7. 工程フローからみた「どんな会社が?」~半導体関連
  8. フラーレンの単官能基化

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. ベシャンプ還元 Bechamp Reduction
  2. 界面活性剤のWEB検索サービスがスタート
  3. 天然物の全合成―2000~2008
  4. スケールアップのポイント・考え方とトラブル回避【終了】
  5. ケック不斉アリル化 Keck Asymmetric Allylation
  6. トリス(2,4-ペンタンジオナト)鉄(III):Tris(2,4-pentanedionato)iron(III)
  7. 分子の対称性が高いってどういうこと ?【化学者だって数学するっつーの!: 対称操作】
  8. ケック ラジカルアリル化反応 Keck Radicallic Allylation
  9. セミナーチャンネルを開設
  10. ザンドマイヤー反応 Sandmeyer Reaction

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2012年4月
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30  

注目情報

注目情報

最新記事

【書評】現場で役に立つ!臨床医薬品化学

「現場で役に立つ!臨床医薬品化学」は、2021年3月に化学同人より発行された、医…

環状ペプチドの効率的な化学-酵素ハイブリッド合成法の開発

第494回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院生命科学院 天然物化学研究室(脇本研究室) 博…

薬学会一般シンポジウム『異分野融合で切り込む!膜タンパク質の世界』

3月に入って2022年度も終わりが近づき、いよいよ学会年会シーズンになってきました。コロナ禍も終わり…

【ナード研究所】新卒採用情報(2024年卒)

NARDでの業務は、「研究すること」。入社から、30代・40代・50代…と、…

株式会社ナード研究所ってどんな会社?

株式会社ナード研究所(NARD)は、化学物質の受託合成、受託製造、受託研究を通じ…

マテリアルズ・インフォマティクスを実践するためのベイズ最適化入門 -デモンストレーションで解説-

開催日:2023/04/05 申し込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

ペプチド修飾グラフェン電界効果トランジスタを用いた匂い分子の高感度センシング

第493回のスポットライトリサーチは、東京工業大学 物質理工学院 材料系 早水研究室の本間 千柊(ほ…

日本薬学会  第143年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part 2

第一弾に引き続き第二弾。薬学会付設展示会における協賛企業とのケムステコラボキャンペーンです。…

有機合成化学協会誌2023年3月号:Cynaropicri・DPAGT1阻害薬・トリフルオロメチル基・イソキサゾール・触媒的イソシアノ化反応

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年3月号がオンライン公開されました。早…

日本薬学会  第143年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part 1

さて、日本化学会春季年会の付設展示会ケムステキャンペーンを3回にわたり紹介しましたが、ほぼ同時期に行…

Chem-Station Twitter

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