[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

トシルヒドラゾンとボロン酸の還元的カップリング反応とその応用展開

[スポンサーリンク]

2009年に報告されたトシルヒゾラゾンとボロン酸の還元的カップリング反応。その応用展開として、今回、分子内に反応部位をもつトシルヒドラゾンからジアステレオ選択的に環状化合物を合成した。

トシルヒドラゾンとボロン酸の反応

トシルヒドラゾンはカルボニル化合物とトシルヒドラジンとの脱水縮合で得られる化合物であり、様々な人名反応(Wolff-Kishner還元Eschenmoser–Tanabe開裂Shapiro反応)に活用されている。

オビエド大学のValdés教授らは2009年、塩基存在下、トシルヒドラゾン1aとアリールボロン酸2aを作用させると、還元的カップリング反応が進行することを報告した(図1A) 1。これは1997年にKellyらによって報告されたトシルヒドラゾンとアルキルボランとのカップリング反応2を拡張したものであるが、遷移金属触媒や強塩基を用いない炭素—炭素(C–C)結合形成反応として有用である。この反応では、1aと塩基が反応し、生じたジアゾ化合物3aがボロン酸に求核攻撃する。続く置換基の転位とプロト脱ホウ素化(protodeboronation)を経て、カップリング体を与える。

また、Valdésらは、環状トシルヒドラゾン1bと、アルケニルボロン酸2bとのジアステレオ選択的なカップリング反応も報告している(図1B) 3a, 3b。反応は、はじめに2bが置換基の立体反発を避けて1bに付加し遷移状態4bを経由する。その後、生じる中間体5bが立体化学を保持したままプロト脱ホウ素化4し目的物が得られる。

今回、Valdés教授らはこのアルケニル化反応の応用として環状トシルヒドラゾン1cの側鎖に反応し得る適切な置換基を導入した化合物1cを用いることで、プロト脱ホウ素化を避け、新たなC–C結合を形成させることに成功したため紹介する(図1C)。

Stereoselective Domino Carbocyclizations of γ- and δ‐Cyano‐N‐tosylhydrazones with Alkenylboronic Acids with Formation of Two Different C(sp3)−C(sp2) Bonds on a Quaternary Stereocenter

Plaza, M.; Valdés, C.  J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12061. DOI: 10.1021/jacs.6b08116

2016-11-23_10-22-46

図1. トシルヒドラゾンとボロン酸の反応

論文著者の紹介

2016-11-23_10-23-48研究者:Carlos Valdés
研究者の経歴:
1992 Ph.D., University of Oviedo, Spain (Prof. Fernando Aznar and José Barluenga)
1992-1995 Posdoc, Massachusetts Institute of Technology, USA (Prof. Julius Rebek, Jr.)
2000 Associate Professor, University of Oviedo
Currently Professor, University of Oviedo
研究内容:トシルヒドラゾンを用いたC–C結合形成反応の開発

論文の概要

側鎖に反応し得る適切な置換基を導入した化合物1cとして、g位にシアノ基を導入した化合物1c’を用いた。

マイクロ波で高温加熱する必要があるが、1c’2bを1,4-ジオキサン溶媒中で塩基に炭酸カリウムを用いるのみというシンプルな条件で、還元的カップリング反応と続く環化反応が進行し、生成物6が得られる。反応は1c’と塩基によって生じたジアゾ化合物3がエクアトリアル位から2bに求核攻撃する。続いて、遷移状態4を経由して得られるアリルボロン酸5が、連鎖的にシアノ基に求核攻撃することで分子内環化しイミン7が生じる。最後に7が加水分解され、五員環を含む二環性ケトン化合物6を与える (図2A)。

ジアステレオ選択的に目的物が得られること、4級炭素を含む2つの不斉点を一挙に構築できることが本反応の特筆すべき点である。d位にシアノ基があると六員環となり、環状のみならず、鎖状トシルヒドラゾンでも目的の反応は進行する (図2B)。

ボロン酸にアリール基が含まれる場合は一部の基質で中間体の異性化が起こり、副生成物を生じる(図2C)。得られた環状ケトンは反応系内でそのまま還元することで立体選択的にアリルアルコールへも誘導できる (図2D)。

2016-11-23_10-26-54

図2.シアノ-N-トシルヒドラゾンとアルケニルボロン酸による炭素環構築

以上、今回の論文は、導入した官能基を無駄にせず、全く異なる化合物へ誘導することが可能であり、本還元的カップリング反応の有用性を示した好例である。

参考文献

  1. Barluenga, J.; Tomás-Gamasa, M.; Aznar, F.; Valdés, C. Nat. Chem. 2009, 1, 494. DOI: 10.1038/nchem.328
  2. Kabalka, G. W.; Maddox, J. T.; Bogas, E.; Kelley, S., W. J. Org. Chem. 1997, 62, 3688. DOI: 10.1021/jo962089q
  3. (a) Pérez-Aguílar, M. C.; Valdés, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5953. DOI: 10.1002/anie.201200683. (b) Plaza, M.; Pérez-Aguílar, M. C.; Valdés, C. Chem. Eur. J. 2016, 22, 6253. DOI: 10.1002/chem.201600837
  4. Nave, S.; Sonawane, R. P.; Elford, T. G.; Aggarwal, V. K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17096. DOI: 10.1021/ja1084207

山口 研究室

投稿者の記事一覧

早稲田大学山口研究室の抄録会からピックアップした研究紹介記事。

関連記事

  1. はしか流行?
  2. 化学者のためのエレクトロニクス講座~無電解めっきの原理編~
  3. 天然物の生合成に関わる様々な酵素
  4. (+)-ゴニオトキシンの全合成
  5. 新奇蛍光分子トリアザペンタレンの極小蛍光標識基への展開
  6. タンパク質立体構造をPDBjViewerで表示しよう
  7. SNSコンテスト企画『集まれ、みんなのラボのDIY!』~結果発表…
  8. 続・日本発化学ジャーナルの行く末は?

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. SciFinder Future Leaders 2017: プログラム参加のススメ
  2. その反応を冠する者の名は
  3. サノフィ・アベンティスグループ、「タキソテール」による進行乳癌の生存期間改善効果を発表
  4. 信頼度の高い合成反応を学ぶ:Science of Synthesis(SoS)
  5. メーヤワイン試薬 Meerwein Reagent
  6. マレーシア警察:神経剤VX検出で、正男氏は化学兵器による毒殺と判定
  7. 常圧核還元(水添)触媒 Rh-Pt/(DMPSi-Al2O3)
  8. Zoomオンライン革命!
  9. 炭素置換Alアニオンの合成と性質の解明
  10. 燃えないカーテン

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年11月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

注目情報

最新記事

ニキビ治療薬の成分が発がん性物質に変化?検査会社が注意喚起

2024年3月7日、ブルームバーグ・ニュース及び Yahoo! ニュースに以下の…

ガラスのように透明で曲げられるエアロゲル ―高性能透明断熱材として期待―

第603回のスポットライトリサーチは、ティエムファクトリ株式会社の上岡 良太(うえおか りょうた)さ…

有機合成化学協会誌2024年3月号:遠隔位電子チューニング・含窒素芳香族化合物・ジベンゾクリセン・ロタキサン・近赤外光材料

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2024年3月号がオンライン公開されています。…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part3

日本化学会年会の付設展示会に出展する企業とのコラボです。第一弾・第二弾につづいて…

ペロブスカイト太陽電池の学理と技術: カーボンニュートラルを担う国産グリーンテクノロジー (CSJカレントレビュー: 48)

(さらに…)…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part2

前回の第一弾に続いて第二弾。日本化学会年会の付設展示会に出展する企業との…

CIPイノベーション共創プログラム「世界に躍進する創薬・バイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第104春季年会(2024)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「世界に躍進…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part1

今年も始まりました日本化学会春季年会。対面で復活して2年めですね。今年は…

マテリアルズ・インフォマティクスの推進成功事例 -なぜあの企業は最短でMI推進を成功させたのか?-

開催日:2024/03/21 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

分子のねじれの強さを調節して分子運動を制御する

第602回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院理学系研究科 塩谷研究室の中島 朋紀(なかじま …

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