[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. 可視光を捕集しながら分子の結合を活性化するハイブリッド型ロジウム…
  2. 「つける」と「はがす」の新技術|分子接合と表面制御 R4
  3. ナノ粒子応用の要となる「オレイル型分散剤」の謎を解明-ナノ粒子の…
  4. 水を還元剤とする電気化学的な環境調和型還元反応の開発:化学産業の…
  5. 【速報】2013年イグノーベル化学賞!「涙のでないタマネギ開発」…
  6. ChemDraw for iPadを先取りレビュー!
  7. これで日本も産油国!?
  8. 社会に出てから大切さに気付いた教授の言葉

注目情報

ピックアップ記事

  1. 【速報】2017年のノーベル生理学・医学賞は「概日リズムを制御する分子メカニズムの発見」に!
  2. 環状ペプチドの効率的な化学-酵素ハイブリッド合成法の開発
  3. シス型 ゲラニルゲラニル二リン酸?
  4. アルコールをアルキル化剤に!ヘテロ芳香環のC-Hアルキル化
  5. 福井 謙一 Kenichi Fukui
  6. バートン・ザード ピロール合成 Barton-Zard Pyrrole Synthesis
  7. スワーン酸化 Swern Oxidation
  8. カルボカチオンの華麗なリレー:ブラシラン類の新たな生合成経路
  9. 石油化学大手5社、今期の営業利益が過去最高に
  10. グレーサー反応 Glaser Reaction

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

アクリルアミド類のanti-Michael型付加反応の開発ーPd触媒による反応中間体の安定性が鍵―

第622回のスポットライトリサーチは、東京理科大学大学院理学研究科(松田研究室)修士2年の茂呂 諒太…

エントロピーを表す記号はなぜSなのか

Tshozoです。エントロピーの後日談が8年経っても一向に進んでないのは私が熱力学に向いてないことの…

AI解析プラットフォーム Multi-Sigmaとは?

Multi-Sigmaは少ないデータからAIによる予測、要因分析、最適化まで解析可能なプラットフォー…

【11/20~22】第41回メディシナルケミストリーシンポジウム@京都

概要メディシナルケミストリーシンポジウムは、日本の創薬力の向上或いは関連研究分野…

有機電解合成のはなし ~アンモニア常温常圧合成のキー技術~

(出典:燃料アンモニアサプライチェーンの構築 | NEDO グリーンイノベーション基金)Ts…

光触媒でエステルを多電子還元する

第621回のスポットライトリサーチは、分子科学研究所 生命・錯体分子科学研究領域(魚住グループ)にて…

ケムステSlackが開設5周年を迎えました!

日本初の化学専用オープンコミュニティとして発足した「ケムステSlack」が、めで…

人事・DX推進のご担当者の方へ〜研究開発でDXを進めるには

開催日:2024/07/24 申込みはこちら■開催概要新たな技術が生まれ続けるVUCAな…

酵素を照らす新たな光!アミノ酸の酸化的クロスカップリング

酵素と可視光レドックス触媒を協働させる、アミノ酸の酸化的クロスカップリング反応が開発された。多様な非…

二元貴金属酸化物触媒によるC–H活性化: 分子状酸素を酸化剤とするアレーンとカルボン酸の酸化的カップリング

第620回のスポットライトリサーチは、横浜国立大学大学院工学研究院(本倉研究室)の長谷川 慎吾 助教…

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