[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

1,3-ジエン類のcine置換型ヘテロアリールホウ素化反応

[スポンサーリンク]

3-ブロモピリジン類と1,3-ジエン類を用いたcine置換型ヘテロアリールホウ素化反応が開発された。Cine置換という珍しい形式の反応が新たに見出されたのは現象論として興味深い。

1,3-ジエン類のアリールホウ素化

豊富な化学資源である1,3-ジエン類の二官能基化は重要な反応である。その一例としてアリールホウ素化反応がある。1,3-ジエン類にアリールハライドとビスピナコラトジボロン(B2pin2)を触媒存在下作用させることにより、一挙にアリール基およびボリル基の導入ができる。

2017年にBrownらはCu/Pd協奏触媒を用いる1,3-ジエンの初のアリールホウ素化反応を報告した。すなわち、Cu/ItBu触媒とパラジウム触媒を用いることで、イソプレンの1,4-アリールホウ素化が進行する[1a](1A)。また、興味深いことに4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加することで選択性が変わり、2,1-アリールホウ素化が進行する。なお、この反応選択性の発現機構は未だわかっていない。また、Cu/Pd触媒系を用いて、イソプレン以外の1,3-ジエン類に対するアリールホウ素化も報告されており、パラジウム触媒とCu/IPr触媒を用いれば3,4-アリールホウ素化が、Cu/SIMes触媒では1,4-アリールホウ素化が選択的に進行する[1b]

今回、インディアナ大学のBrown准教授らはハロゲン化アリールとして3-ブロモピリジンを用いて1,3-ジエン類のヘテロアリールホウ素化を行ったところ、反応は3,4-アリールホウ素化で進行し、興味深いことに予期していないcine置換体4が得られることを見出したので紹介する(1B)

図1. (A) 1,3-ジエン類のアリールホウ素化反応 (B) Cine置換を伴うアリールホウ素化

 

Copper-Catalyzed Heteroarylboration of 1,3-Dienes with 3-Bromopyridines: A cineSubstitution 

Smith, K. B.; Huang, Y.; Brown, M. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 6146.

DOI:10.1002/anie.201801139

論文著者の紹介

研究者:M. Kevin Brown
研究者の経歴:
-2008 Ph.D. at Boston College (Prof. Amir H. Hoveyda)
2008-2011 NIH Post-doctoral fellow at Harvard University (Prof. E. J. Corey)
2011-2017 Assistant Professor at Indiana University
2017- Associate Professor at Indiana University
研究内容:新規クロスカップリング反応の開発

論文の概要

上述の研究の際、Cu/ItBuPd協奏触媒存在下、3-ブロモピリジン1を用いた場合、cine置換体23488:9:3で生成することを発見した(2A)Cu/ItBu触媒のみを用いることで選択性が向上しすることがわかった。なお、この際、1,3-ジエン上では3,4-アリールボリル化が進行する。

 種々の3-ブロモピリジンで反応が進行するが、3-ブロモキノリン(5)ではこのcine置換は起こらず、キノリンC2位での付加反応が進行しジヒドロキノリン6を与える(2B)

 種々の重水素ラベル実験および交差実験により以下の反応機構が推定されている(2C)1) 銅触媒とKOtBuから生じる銅アルコキシドとBpinとのトランスメタル化によりボリル銅Aが生成する。2) Aがイソプレンにボラクプレーションしアリル銅BCとなる。3) BCは平衡状態にあるが[2]、おそらくB1に付加しDとなる。4) Dの形式的な1,5-脱離を経て銅カルベン中間体Eとなる。5) Eの異性化、続く再芳香族化により2が得られ、触媒が再生する。この機構に基づけば、キノリンの場合Dの形式的1,5-脱離が遅く、ジヒドロキノリン体が得られると考えられる。

 今回、3-ブロモピリジンとB2pin2を用いた1,3-ジエンのcine置換型ヘテロアリールボリル化法が見出された。他の銅求核剤などを用いた類似の反応へと展開が期待できる。

図2. (A) 基質適用範囲, (B) キノリンを用いた場合の反応, (C) 推定反応機構

参考文献

  1. [a]Smith, K. B.;Brown, M. K. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7721. DOI: 10.1021/jacs.7b04024[b] Sardini, S. R.; Brown, M. K. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 9823. DOI: 10.1021/jacs.7b05477
  2. Li, X.; Meng, F.; Torker, S.; Shi, Y.; Hoveyda, A. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 9997. DOI: 10.1002/anie.201605001
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. ノーベル化学賞は化学者の手に
  2. アメリカの大学院で学ぶ「提案力」
  3. 有機合成から無機固体材料設計・固体物理へ: 分子でないものの分子…
  4. クロスカップリング用Pd触媒 小ネタあれこれ
  5. 超原子価臭素試薬を用いた脂肪族C-Hアミノ化反応
  6. 国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟でのColloidal …
  7. 5配位ケイ素間の結合
  8. 分子間相互作用によりお椀反転の遷移状態を安定化する

注目情報

ピックアップ記事

  1. 2005年7月分の気になる化学関連ニュース投票結果
  2. MEDCHEM NEWS 32-2号 「儲からないが必要な薬の話」
  3. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり⑫: XP-PEN Deco01の巻
  4. 光触媒に相談だ 直鎖型の一級アミンはアンモニア水とアルケンから
  5. 芳香環にフッ素を導入しながら変形する: 有機フッ素化合物の新規合成法の開発に成功
  6. 構造式の効果
  7. ベシャンプ還元 Bechamp Reduction
  8. 2008年イグノーベル賞決定!
  9. 第24回「アルキル-πエンジニアリングによる分子材料創成」中西尚志 博士
  10. 化学五輪で日本の高校生2人が金メダル

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年8月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

注目情報

最新記事

【化学・食品業界向け】 蒸留による分離・濃縮をシンプルで省エネに ~無機分離膜が起こすイノベーション~

■概要ものづくりにおいて重要な分離操作。有機溶剤の混合物の分離リサイクル。水の分離(脱水…

濃硫酸の1000倍強い超酸の中でも蛍光を保ち続ける”超酸耐性BODIPY”

第705回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院総合化学院(反応有機化学研究室)博士後期課程2…

安田修祥・裕美子 若手化学者留学支援事業

大学院生時代の経験として、海外留学は本当に素晴らしいものです。かくいう私も、1か…

有機合成化学協会誌2026年5月号:特集号 有機合成化学の力で切り拓く次世代モダリティの地平

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年5月号がオンラインで公開されています。…

チームディレクター募集(理化学研究所研究室主宰者、無期雇用職)

募集研究室理化学研究所 環境資源科学研究センター募集の概要国立研究開発法人理化学研究所で…

<製品サンプル進呈>細胞増殖/毒性測定 はじめてを応援キャンペーン【同仁化学研究所】

Cell Counting Kit-8(CCK-8)は同仁化学研究所で開発され、世界中で細胞増殖や細…

ポンコツ博士の国内奮闘録 ~博士、教員として過ごしてはや2年~

本稿は,少子化の影響が著しい地方私立大で学位を取得したとあるしがない博士(薬学)が、厳しい世の中を生…

2026年、過去最大規模の「有機溶媒危機」が始まった?

2026 年 2 月 28 日、アメリカとイスラエルがイランに対し軍事攻撃作戦を…

蒸留操作で水はどう動くのか【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…

ペプチドを細胞に入れるには? ― クロロアルケン置換が切り拓く膜透過性の新戦略 ―

第 704 回のスポットライトリサーチは、静岡大学大学院 光医工学研究科 光医工学共…

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