[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

拡張Pummerer反応による簡便な直接ビアリール合成法

[スポンサーリンク]

拡張Pummerer反応として、 [3,3]-シグマトロピー転位を経由するアリールスルホキシドとフェノール類とのビアリール合成法が報告された。温和な条件、簡便な操作のみ要し、汎用性が高い。

遷移金属触媒を用いないビアリール結合形成反応

ビアリールは生物活性物質や機能性材料の頻出骨格であるため、効率的なビアリール結合形成反応は長年多くの合成化学者の研究対象となっている。

パラジウム触媒を用いたアリール金属とハロゲン化アリールとのクロスカップリングは、最も信頼性のあるビアリール合成法として頻用される。

近年ではより直接的で迅速なビアリール形成を可能にする手法の開発が注目を集めている。その一つに、パラジウム、銅やロジウム触媒を用いて二つの芳香環C–H結合を活性化し直接ビアリールへ変換する、C–H/C–Hクロスカップリングが報告されている1

これらの金属触媒反応に対して、金属触媒を用いないC–H/C–Hクロスカップリングの研究もされており、主に以下の二例が知られる (図1)。

一つはラジカル機構で進行する反応であり、ヨードソベンゼンビストリフルオロアセタート2aや負極酸化2bを用いることで直接ビアリールカップリングが進行する。

もう一つは、[3,3]-シグマトロピー転位を駆動力とする直接ビアリール合成である。Kürtiらは2013年、ニトロアレーンとアリールGrignard試薬とのBartoliインドール合成型のビアリールカップリングを報告した3a。2016年にはキノンアセタール(Z=(OMe)2)やイミノキノン(Z=NTs)とフェノール類とのビアリール合成法も開発された3b,3c。イミノキノンの反応ではキラルブレンステッド酸触媒を用いることで軸不斉カップリングができる。

図1. 金属触媒を用いない直接的ビアリール結合形成反応

図1. 金属触媒を用いない直接的ビアリール結合形成反応

今回、京都大学の依光教授らは、硫黄化合物の性質を生かした[3,3]-シグマトロピー転位型の直接ビアリール合成法を開発したので紹介する。

Metal-Free Approach to Biaryls from Phenols and Aryl Sulfoxides by Temporarily Sulfur-Tethered Regioselective C−H/C−H Coupling

Yanagi, T.; Otsuka, S.; Kasuga, Y.; Fujimoto, K.; Murakami, K.; Nogi, K.; Yorimitsu, H.; Osuka, A. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14582. DOI: 10.1021/jacs.6b10278

論文著者の紹介

2016-11-26_17-09-18

研究者:依光英樹

研究者の経歴:
–2002 博士(工学), 京都大学大学院工学研究科 (大嶌幸一郎教授)
2002–2003 JSPS博士研究員, 東京大学大学院理学系研究科 (中村栄一教授)
2003–2008 助手, 京都大学大学院工学研究科 (2007より呼称変更のため助教)
2008–2009 准教授, 京都大学大学院工学研究科
2009–2015准教授, 京都大学大学院理学研究科
2015–教授, 京都大学大学院理学研究科
研究内容:反応開発、硫黄を用いた有機化学

論文の概要

依光教授らは硫黄の特性を生かした有機合成を展開している。その一つに、2014年にトリフルオロ酢酸無水物を用いたアルケニルスルホキシドとフェノール類との“拡張Pummerer反応“と名付けたベンゾフラン合成法がある4

この反応では[3,3]-シグマトロピー転位がC–C結合形成の鍵となっている。本論文では、アリールスルホキシドを用いてAの[3,3]-シグマトロピー転位を進行させ、生じる中間体Bを芳香族化させることでビアリール形成反応へ展開した(図1)。

本反応は、電子豊富なアリールスルホキシドを用いる必要があるが、複素芳香族化合物を含む広範なアリールスルホキシドとフェノール類が高収率でカップリングする。本反応は構築困難な嵩高いオルト四置換ビアリールの合成も苦にせず、さらに大スケール反応も問題なく進行する。嵩高いトリナフタレン体の合成例は驚くべき点である。

反応の応用展開として、オルト位に残るスルフィドとヒドロキシ基との環化反応を用いた高度に縮環した複素芳香族分子の迅速合成が示されている。先ほどのトリナフタレン体からはヘテロヘリセンの合成もでき、レベルの高い合成的応用展開がなされている。

反応条件の温和さ、簡便性と、魅力的な応用展開ができることから、ビアリール合成において本反応が今後用いられる機会は多いのではないだろうか。

2016-11-26_16-59-39

図2. 拡張Pummerer反応型のビアリール合成

 

参考文献

  1. Liu, C.; Yuan, J.; Gao, M.; Tang, S.; Li, W.; Shi, R.; Lei, A. Chem. Rev. 2015, 115, 12138. DOI: 10.1021/cr500431s
  2. (a) Dohi, T.; Ito, M.; Morimoto, K.; Iwata, M.; Kita, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 1301. DOI: 10.1002/anie.200704495 (b) Morofuji, T.; Shimizu, A.; Yoshida, J.-i. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7259. DOI: 10.1002/anie.201202788
  3. (a) Gao, H.; Ess, D. H.; Yousufuddin, M.; Kürti, L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 7086. DOI: 10.1021/ja400897u (b) Gao, H.; Xu, Q.-L.; Keene, C.; Yousufuddin, M.; Ess, D. H.; Kürti, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 566. DOI: 10.1002/anie.201508419 (c) Wang, J.-Z.; Zhou, J.; Xu, C.; Sun, H.; Kürti, L.; Xu, Q.-L. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5202. DOI: 10.1021/jacs.6b01458
  4. (a) Kobatake, T.; Fujino, D.; Yoshida, S.; Yorimitsu, H.; Oshima, K. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11838. DOI: 10.1021/ja1030134 (b) Ookubo, Y.; Wakamiya, A.; Yorimitsu, H.; Osuka, A. Chem. Eur. J. 2012, 18, 12690. DOI: 10.1002/chem.201201261 (c) Murakami, K.; Yorimitsu, H.; Osuka, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7510. DOI: 10.1002/anie.201403288

関連書籍

[amazonjs asin=”1849737975″ locale=”JP” title=”From C-H to C-C Bonds: Cross-Dehydrogenative-Coupling (Rsc Green Chemistry)”]
Avatar photo

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. ESIPTを2回起こすESDPT分子
  2. Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」⑧(解答編…
  3. もっとも単純な触媒「プロリン」
  4. リビングラジカル重合ガイドブック -材料設計のための反応制御-
  5. ACD/ChemSketch Freeware 12.0
  6. 【11月開催】第3回 マツモトファインケミカル技術セミナー 有機…
  7. 鉄触媒を用いて効率的かつ選択的な炭素-水素結合どうしのクロスカッ…
  8. edXで京都大学の無料講義配信が始まる!

注目情報

ピックアップ記事

  1. 2018年ケムステ人気記事ランキング
  2. パラムジット・アローラ Paramjit S. Arora
  3. 「オープンソース・ラボウェア」が変える科学の未来
  4. 研究者1名からでも始められるMIの検討-スモールスタートに取り組む前の3つのステップ-
  5. Arcutine類の全合成
  6. 4つの異なる配位結合を持つ不斉金属原子でキラル錯体を組み上げる!!
  7. アミンの新合成法
  8. Jエナジーと三菱化が鹿島製油所内に石化製品生産設備を700億円で新設
  9. 第19回次世代を担う有機化学シンポジウム
  10. 「科学者の科学離れ」ってなんだろう?

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年12月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

注目情報

最新記事

有機合成化学協会誌2025年6月号:カルボラン触媒・水中有機反応・芳香族カルボン酸の位置選択的変換・C(sp2)-H官能基化・カルビン錯体

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2025年6月号がオンラインで公開されています。…

【日産化学 27卒】 【7/10(木)開催】START your ChemiSTORY あなたの化学をさがす 研究職限定 Chem-Talks オンライン大座談会

現役研究者18名・内定者(26卒)9名が参加!日産化学について・就職活動の進め方・研究職のキャリアに…

データ駆動型生成AIの限界に迫る!生成AIで信頼性の高い分子設計へ

第663回のスポットライトリサーチは、横浜市立大学大学院 生命医科学研究科(生命情報科学研究室)博士…

MDSのはなし 骨髄異形成症候群とそのお薬の開発状況 その2

Tshozoです。前回はMDSについての簡易な情報と歴史と原因を述べるだけで終わってしまったので…

水-有機溶媒の二液相間電子伝達により進行する人工光合成反応

第662回のスポットライトリサーチは、京都大学 大学院工学研究科 物質エネルギー化学専攻 阿部竜研究…

ケムステイブニングミキサー 2025 報告

3月26日から29日の日本化学会第105春季年会に参加されたみなさま、おつかれさまでした!運営に…

【テーマ別ショートウェビナー】今こそ変革の時!マイクロ波が拓く脱炭素時代のプロセス革新

■ウェビナー概要プロセスの脱炭素化及び効率化のキーテクノロジーである”マイクロ波…

予期せぬパラジウム移動を経る環化反応でベンゾヘテロールを作る

1,2-Pd移動を含む予期せぬ連続反応として進行することがわかり、高収率で生成物が得られた。 合…

【27卒】太陽HD研究開発 1day仕事体験

太陽HDでの研究開発職を体感してみませんか?私たちの研究活動についてより近くで体験していただく場…

熱がダメなら光当てれば?Lugdunomycinの全合成

光化学を駆使した、天然物Lugdunomycinの全合成が報告された。紫外光照射による異性化でイソベ…

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