[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
山口 研究室

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. 2011年イグノーベル賞決定!「わさび警報装置」
  2. iPhone/iPod Touchで使える化学アプリ-ケーション…
  3. CRISPRの謎
  4. ビール好きならこの論文を読もう!
  5. PL法 ? ものづくりの担い手として知っておきたい法律
  6. Reaxys Prize 2010発表!
  7. サイエンスアゴラの魅力を聞く-「iCeMS」水町先生
  8. α-トコフェロールの立体選択的合成

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 米ブリストル、仏サノフィの買収提案に備え助言契約締結
  2. 温和な室温条件で高反応性活性種・オルトキノジメタンを生成
  3. デーブナー・フォン=ミラー キノリン合成 Doebner-von Miller quinoline synthesis
  4. ヒト遺伝子の ヒット・ランキング
  5. 抗アレルギー薬「アレジオン」の販売、BIに一本化
  6. シクロクラビン cycloclavine
  7. Nature Catalysis創刊!
  8. 研究助成情報サイト:コラボリー/Grants
  9. 帝人骨粗鬆症治療剤「ボナロン錠」製造販売承認
  10. 「カルピス」みらいのミュージアム

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

ジョン・ケンドリュー John C. Kendrew

ジョン・コウデリー・ケンドリュー(John Cowdery Kendrew、1917年3月24日-1…

食品添加物はなぜ嫌われるのか: 食品情報を「正しく」読み解くリテラシー

(さらに…)…

第100回―「超分子包接による化学センシング」Yun-Bao Jiang教授

第100回の海外化学者インタビューは、Yun-Bao Jiang教授です。厦門大学化学科に所属し、電…

第七回ケムステVシンポジウム「有機合成化学の若い力」を開催します!

第5回のケムステVシンポもうすぐですね。そして、第6回からほとんど連続となりますが、第7回のケムステ…

「自分の意見を言える人」がしている3つのこと

コロナ禍の影響により、ここ数カ月はオンラインでの選考が増えている。先日、はじめてオンラインでの面接を…

ブルース・リプシュッツ Bruce H. Lipshutz

ブルース・リプシュッツ(Bruce H. Lipshutz, 1951–)はアメリカの有機化学者であ…

化学者のためのエレクトロニクス入門② ~電子回路の製造工程編~

bergです。さて、前回は日々微細化を遂げる電子回路の歴史についてご紹介しました。二回目の今回は、半…

研究テーマ変更奮闘記 – PhD留学(前編)

研究をやる上で、テーマってやっぱり大事ですよね。私はアメリカの大学院に留学中(終盤)という立場ですが…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP