[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. テキサス大教授Science論文捏造か?
  2. 使っては・合成してはイケナイ化合物 |第3回「有機合成実験テクニ…
  3. 光で水素を放出する、軽量な水素キャリア材料の開発
  4. 空気と光からアンモニアを合成
  5. 未来のノーベル化学賞候補者(2)
  6. “アルデヒドを移し替える”新しいオレフィ…
  7. マイルの寄付:東北地方太平洋沖地震
  8. MRS Fall Meeting 2012に来ています

注目情報

ピックアップ記事

  1. 非選択性茎葉処理除草剤の『ザクサ液剤』を登録申請
  2. 大阪近海のアサリから麻痺性貝毒が検出される
  3. レドックス反応場の論理的設計に向けて:酸化電位ギャップ(ΔEox)で基質の反応性を見積もる
  4. 熱活性化遅延蛍光 Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF)
  5. スティーヴンス転位 Stevens Rearrangement
  6. 創造化学研究所、環境負荷の少ない実証ベンチプラント稼動へ
  7. フラッシュ精製装置「バイオタージSelect」を試してみた
  8. 観客が分泌する化学物質を測定することで映画のレーティングが可能になるかもしれない
  9. 向山アルドール反応40周年記念シンポジウムに参加してきました
  10. 株式会社ジーシーってどんな会社?

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

偶然と観察と探求の成果:中毒解毒剤から窒素酸化物を窒素分子へ変換する分子へ!

第692回のスポットライトリサーチは、同志社大学大学院理工学研究科(小寺・北岸研究室)博士後期課程3…

嬉野温泉で論文執筆缶詰め旅行をしてみた【化学者が行く温泉巡りの旅】

論文を書かなきゃ!でもせっかくの休暇なのでお出かけしたい! そうだ!人里離れた温泉地で缶詰めして一気…

光の強さで分子集合を巧みに制御!様々な形を持つ非平衡超分子集合体の作り分けを実現

第691回のスポットライトリサーチは、千葉大学大学院 融合理工学府 分子集合体化学研究室(矢貝研究室…

化学系研究職の転職は難しいのか?求人動向と転職を成功させる考え方

化学系研究職の転職の難点は「専門性のニッチさ」と考えられることが多いですが、企業が求めるのは研究プロ…

\課題に対してマイクロ波を試してみたい方へ/オンライン個別相談会

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”について、今回は、適用を検討してみ…

四国化成ってどんな会社?

私たち四国化成ホールディングス株式会社は、企業理念「独創力」を掲げ、「有機合成技術」…

世界の技術進歩を支える四国化成の「独創力」

「独創力」を体現する四国化成の研究開発四国化成の開発部隊は、長年蓄積してきた有機…

第77回「無機材料の何刀流!?」町田 慎悟

第77回目の研究者インタビューは、第59回ケムステVシンポ「無機ポーラス材料が織りなす未来型機能デザ…

伊與木 健太 Kenta IYOKI

伊與木健太(いよき けんた,)は、日本の化学者。東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授。第59回ケ…

井野川 人姿 Hitoshi INOKAWA

井野川 人姿(いのかわひとし)は、日本の化学者。崇城大学工学部ナノサイエンス学科准教授。第59回ケム…

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