[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

新しいエポキシ化試薬、Triazox

[スポンサーリンク]

金沢大学の国嶋らが新規エポキシ化剤として2-hydroperoxy-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (Triazox)を開発し、その有用性についてOrg. Lett.誌に報告した。

“An Isolable and Bench-Stable Epoxidizing Reagent Based on Triazine: Triazox”

K. Yamada, Y. Igarashi, T. Betsuyaku, M. Kitamura, K. Hirata, K. Hioki, M. Kunishima*, Org. Lett., ASAP.
DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00560

オレフィンのエポキシ化反応

従来より用いられてきているオレフィンの一般的なエポキシ化試薬には以下のような試薬が挙げられる。

  • H2O2
  • mCPBA
  • DMDO
  • Triphenylsilyl hydroperoxide

反応機構においては一般にエポキシ化の反応には3つの機構が存在する。
①電子求引基を近傍(共役下)に有する基質における過酸アニオンの共役付加とその後の酸素への分子内求核付加(ケムステ記事はこちら
②協奏的な反応(ケムステ記事はこちら{その①その②その③その④})
③ラジカル型反応(ケムステ記事はこちら{この反応はまだ機構について議論されている})

一方で、それぞれ調製容易さや試薬の価格、安定性と実験における安全性などそれぞれに長短の特徴を持つ。
今回金沢大学の国嶋らは調製に要する手間と単離純度の高さ、安全性、反応の穏和性を満たした試薬として、2-hydroperoxy-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (Triazox)の開発に成功したので詳細について以下に述べる。

試薬の調製法

筆者らは最初に2-クロロ-4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン(CDMT)を用いてトリアジン系エポキシ化剤を調製しようと試みたが、その水溶性の高さ故に損壊したと述べている。
そのため水溶性を抑えられるCDPTを用いてTriazoxを調製した。この試薬はm-CPBAのように水を含まない結晶として得ることができ、かつ安全性が高い試薬である。

他のエポキシ化剤との比較

筆者らは本試薬の有用性・特徴をわかりやすくTableにて示している。一部を以下にまとめたものを記載します(詳細は論文をご参照ください)。
なお、その他の試薬の欠点を青で、そちらを克服したTriazoxの特徴を赤で示しました(見やすさのためm-CPBAの購入可能である点はそのままにしています)。

表からもわかるように、Triazoxの特徴はpurityの高い試薬であり試薬としての信頼度は高いと言える。
また、共生物の酸性度も低いためm-CPBAとは異なり酸に敏感な基質を用いる場合においても反応条件に塩基を必要としづらいと言えよう。
冷蔵保存であることが欠点に思える程に良いことばかりの試薬であるように私には思えた。

基質一般性

筆者らは溶媒許容性について調査した後、基質一般性を調べた。以下にその結果を引用する。

基質一般性の調査(元論文より引用)

上図を見るとわかるように非常に広範な基質一般性を持ち、Triazoxの有用性は高いと言える。シクロへキセノールのジアステレオ選択性については隣接基関与による選択性は存在するものの、さらなる検討がSupporting Informationに記載されているためそちらも合わせてご覧頂きたい。
また、本反応に関して加えて推しておきたいことはこの反応の精製に分液操作を必要としない点である。
濾過、濃縮、クロマトという実験者にとって待ってましたと言えるべき反応ではないであろうか。

最後に

上に紹介した意外にもバイヤービリガ-反応に応用した例や副生物から試薬の再生など様々な観点から本試薬に関する有用性が述べられている。
読者の方も一度読んでみてはいかがであろう。
最後に広く使われていく可能性のある本試薬について筆者らがSIの中で述べている文を引用し、本記事の結びとしたい。

Caution.
Triazox is not detonated by a hammer blow. Measurement of self-accelerating decomposition temperature and flash point, and thermal stability test were not conducted. In our laboratory, Triazox is stored at refrigerator and epoxidation was conducted in the test tube reinforced by polyolefin shrink wrap film.
Although we experienced no hazards in the course of this work, routine precautions (shields, fume hoods) should be conducted whenever possible, and the reaction should be run first on a small scale, as organic peroxides are intrinsically explosive.

SIより引用

参考文献

  1. N. N. Schwartz, J. H. Blumbergs, J. Org. Chem., 1964, 29, 1976.
    DOI: 10.1021/jo01030a078
  2. R. W. Murray, Chem. Rev. 1989, 89, 1187.
    DOI: 10.1021/cr00095a013

gladsaxe

投稿者の記事一覧

コアスタッフで有りながらケムステのファンの一人。薬理化合物の合成・天然物の全合成・反応開発・計算化学を扱っているしがない助教です。学生だったのがもう教員も数年目になってしまいました。時間は早い。。。

関連記事

  1. アニリン類のC–N結合に不斉炭素を挿入する
  2. 光電流の原子分解能計測に世界で初めて成功!
  3. マテリアルズ・インフォマティクスに欠かせないデータ整理の進め方と…
  4. 天秤で量れるのは何mgまで?
  5. イオンのビリヤードで新しい物質を開発する
  6. どろどろ血液でもへっちゃら
  7. 【早期申込特典あり|Amazonギフト5000円】第2弾!研究者…
  8. 転位のアスレチック!(–)-Retigeranic acid A…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 自動車用燃料、「脱石油」競う 商社、天然ガス・バイオマス活用
  2. 「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律(化審法)」の申請と試験の大変さ 危険物質
  3. 光レドックス触媒と有機分子触媒の協同作用
  4. 化学とウェブのフュージョン
  5. 第145回―「ランタニド・アクチニド化合物の合成と分光学研究」Christopher Cahill教授
  6. マテリアルズ・インフォマティクスにおける画像解析の活用ガイド
  7. 高校生・学部生必見?!大学学術ランキング!!
  8. ウィッティヒ反応/Wittig Reaction
  9. インドール一覧
  10. フッ素ドープ酸化スズ (FTO)

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年3月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

注目情報

最新記事

条件の「前後」も実験条件である【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…

そのpH、“本当にその場所”の値ですか?ニードル式pHセンサーを使ってみた!

突然ですが、「培養の再現性がなんか悪い」「同じ条件のはずなのに結果がズレる」といった経験はあ…

「骨格編集」×「ナノカーボン合成」〜ナノカーボン合成の新戦略を実証〜

第719回のスポットライトリサーチは、名古屋大学大学院工学研究科(忍久保研究室)博士後期課程2年の平…

【書評】立体化学 はじめの一歩

立体化学は,分子の三次元構造を理解するための重要な分野であり,有機化学や…

水のシミュレーション入門 — 水分子を計算機の中でどう”描く”か —

身近なのに、計算機にとって手強い"水"。本記事では、点電荷モデルから機械学習まで、その"描き方"の進…

◆◇◆◇ 第36回フォーラム・イン・ドージン開催のご案内 ◆◇◆◇

同仁化学研究所が熊本から世界へ情報発信するフォーラム・イン・ドージンの開催ご案内です。今年は『な…

『力』による円偏光発光のon/off制御を単一分子レベルで実現

第718回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 物質理工学院(相良研究室)博士後期課程2年の野中…

数日かかっていた反応機構解析を、わずか数分に!

機械学習ポテンシャルが変える計算化学の現在近年、DFT計算による反応機構解析は広く行われるよ…

海外ポスドクのオファーをもらう【アメリカで Ph.D. を取る: 進路編】

ポスドクとして海外に留学する場合、希望する研究室の教授に直接連絡を取り、面接などを通して適性を判断さ…

MDで観るトライボロジー 〜原子が擦れるその場をシミュレーション〜

軽くて強いのに摩耗に弱いチタン合金は、航空機や人工関節に広く使われています。原子が擦れ合うその場を分…

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