[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

アルキルアミンをボロン酸エステルに変換する

[スポンサーリンク]

不活性C(sp3)–N結合をボリル化する初めての反応が開発された。入手容易なアルキルアミンから様々な含ホウ素化合物へ変換する手法として期待される。

アルキルボロン酸エステルへの変換方法

アルキルボロン酸エステルは多様な官能基への変換が可能なため合成中間体として有用である(1)。これらの化合物の古典的な例としては、アルケンのヒドロホウ素化や、有機金属試薬を用いてアルキルハライドをホウ素化する手法が知られる。近年ではより汎用な官能基や骨格をホウ素化する手法が注目されている(1)。例えば、アルカンC–H結合をRhReなどの金属触媒を用いたC–Hボリル化が報告されているが、位置選択性や基質一般性という面で課題が残る(1A)(2)。一方で、ごく最近カルボン酸類をRedox-activeNヒドロキシフタルイミドエステルへ変換し、脱炭酸型でボリル化する手法が報告された(1B)(3)。また、アルキルアミンをアンモニウムへ変換した後ボリル化する手法も報告はあるものの、基質がベンジル位など活性なC(sp3)–N結合を有するものに限られていた(1C)(4)

 今回Bristol大学のAggarwal教授らは、自身が開発した電荷移動錯体(EDA complex)を用いたアルキルカルボン酸エステルのボリル化をKatritzkyピリジニウム塩2(5)に応用し、広範なアルキルアミンのボリル化に成功した(図1D)

図1. (A)アルカンC–H結合のボリル化 (B)アルキルカルボン酸エステルのボリル化 (C)ベンジル位C(sp3)–N結合のボリル化 (D)本論文の反応

Photoinduced Deaminative Borylation of Alkylamines

Wu, J.; He, L.; Noble, A.; Aggarwal, V. K.  J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10700. DOI:10.1021/jacs.8b07103

論文著者の紹介

研究者:Varinder Kumar Aggarwal

研究者の経歴:
1980-1983 B.A., University of Cambridge
1983-1986 Ph.D., University of Cambridge [Prof. Stuart Warren] 1986–1988 Post-doc, Columbia University [Prof. Gilbert Stork] 1988–1991 Lecturer in Chemistry, University of Bath
1991–1995 Lecturer in Chemistry, University of Sheffield
1995–1997 Reader in Chemistry, University of Sheffield
1997-2000 Professor in Chemistry, University of Sheffield
2000-           Professor in Synthetic Chemistry, University of Bristol

研究内容:クロスカップリング・ホウ素化学・全合成・光化学

論文の概要

本反応ではDMA溶媒中、Nアルキルピリジニウム2に対し1.5当量のB2cat2を加え青色LED照射下室温で反応させカテコールボロン酸エステル4を生じた後、4をピナコールと反応させることで安定なピナコールボロン酸エステル3が得られる(2A)。温和な反応条件から一級スルホンアミド3c、カルボン酸3d、二級アミド3e、シリルエーテル3f、アルキン3gなど高い官能基受容性を有する。本手法は一級または二級アルキルアミンに適用できるが、三級アルキルアミンは立体障害により対応する2の形成が困難であるため適用できない。

 本反応は以下のようなラジカル連鎖機構で進行することが提唱されている(2B)。まず、ラジカル開始段階として、1) 2B2cat2·DMAによるEDA錯体5の形成、2) 光励起により5SETを起こしラジカルイオン対6を発生、3) フラグメンテーションによりアルキルラジカル8の生成、という順で始まる。続いて、4) 8B2cat2へラジカル付加反応することで11が生成、5) DMA11とが錯体12を形成、6) フラグメンテーションによりカテコールボロン酸エステル410が生成、7) 210間のSETによる8の再生、となり、ラジカル連鎖反応が進行する。

 以上、初めて不活性C(sp3)–N結合のボリル化に成功した。官能基受容性が高いこの反応は、アルキルアミンからの含ホウ素化合物の調製に広く使われることが期待される。

図2. 基質適用範囲(A)と反応機構(B)

 

参考文献

  1. Sandford, C.; Aggarwal, V. K. Chem. Commun. 2017, 53, 5481. DOI:10.1039/c7cc01254c
  2. Mkhalid, I. A. I.; Barnard, J. H.; Marder, T. B.; Murphy, J. M.; Hartwig, J. F. Chem. Rev. 2010, 110, 890. DOI:10.1021/cr900206p
  3. (a) Fawcett, A.; Pradeilles, J.; Wang, Y.; Mutsuga, T.; Myers, E. L.; Aggarwal, V. K. Science 2017, 357, 283. DOI: 1126/science.aan3679(b)Li, C.; Wang, J.; Barton, L. M.; Yu, S.; Tian, M.; Peters, D. S.; Kumar, M.; Yu, A. W.; Johnson, K. A.; Chatterjee, A. K.; Yan, M.; Baran, P.S. Science 2017, 356, eaam7355. DOI:10.1126/science.aam7355
  4. Basch, C. H.; Cobb, K. M.; Watson, M. P. Org. Lett2016, 18, 136. DOI:10.1021/acs.orglett.5b03455
  5. (a)Basch, C. H.; Liao, J.; Xu, J.; Piane, J. J.; Watson, M. P. J. Am. Chem. Soc2017, 139, 5313. DOI: 10.1021/jacs.7b02389 (b)Klauck, F. J. R.; James, M. J.; Glorius, F.Angew. Chem., Int. Ed. 2017,56, 12336. DOI: 10.1002/anie.201706896
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. 結晶世界のウェイトリフティング
  2. 高速エバポレーションシステムを使ってみた:バイオタージ「V-10…
  3. 第21回ケムステVシンポ「Grubbs触媒が導く合成戦略」を開催…
  4. 高分子を”見る” その1
  5. Arcutine類の全合成
  6. “見た目はそっくり、中身は違う”C-グリコシド型擬糖鎖/複合糖質…
  7. パラジウム錯体の酸化還元反応を利用した分子モーター
  8. Dihydropyridazinone環構造を有する初の天然物 …

注目情報

ピックアップ記事

  1. 材料開発の未来とロードマップ -「人の付加価値を高めるインフォマティクスとロボティクス」-
  2. 2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニル保護基 Teoc Protecting Group
  3. ケムステが文部科学大臣表彰 科学技術賞を受賞しました
  4. 第25回「ペプチドを化学ツールとして細胞を操りたい」 二木史朗 教授
  5. 4-ベンゾイル安息香酸N-スクシンイミジル : N-Succinimidyl 4-Benzoylbenzoate
  6. ニキビ治療薬の成分が発がん性物質に変化?検査会社が注意喚起
  7. 新たな特殊ペプチド合成を切り拓く「コドンボックスの人工分割」
  8. オキシ-コープ転位 Oxy-Cope Rearrangement
  9. 2011年10大化学ニュース【前編】
  10. 脱離反応 Elimination Reaction

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年10月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

注目情報

最新記事

CIPイノベーション共創プログラム「有機電解合成の今:最新技術動向と化学品製造への応用の可能性」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「有機電解合…

CIPイノベーション共創プログラム「世界を変えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「世界を変え…

年会特別企画「XAFSと化学:錯体, 触媒からリュウグウまで –放射光ことはじめ」

放射光施設を利用したX線吸収分光法(XAFS)は、物質の電子状態や局所構造を元素選択的に明らかにでき…

超公聴会 2026 で発表します!!【YouTube 配信】

超公聴会は、今年度博士号を取得する大学院生が公聴会の内容を持ち寄ってオンライン上で発表する会です。主…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part II

さて、Part Iに引き続きPart II!年会をさらに盛り上げる企画として、2011年より…

凍結乾燥の常識を覆す!マイクロ波導入による乾燥時間短縮と効率化

「凍結乾燥は時間がかかるもの」と諦めていませんか?医薬品や食品、新素材開発において、品質を維…

日本化学会 第104春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part I

まだ寒い日が続いておりますが、あっという間に3月になりました。今年も日本化学会春季年会の季節です。…

アムホテリシンBのはなし 70年前に開発された奇跡の抗真菌薬

Tshozoです。以前から自身の体調不良を記事にしているのですが、昨今流行りのAIには産み出せな…

反応操作をしなくても、化合物は変化する【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温度を測ること…

ジチオカーバメートラジカル触媒のデザイン〜三重項ビラジカルの新たな触媒機能を発見〜

第698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(大井研究室)博士後期課程1年の川口…

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