[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

一人二役のフタルイミドが位置までも制御する

[スポンサーリンク]

Nヒドロキシフタルイミドを用いる逆マルコフニコフ型のヒドロアミノ化が報告された。遷移金属触媒および光触媒を用いない温和な条件で進行し、一級アミンへの誘導も可能である。

フタルイミジルラジカルを用いた逆マルコフニコフ型ヒドロアミノ化

窒素官能基は、医薬品や農薬、多くの天然物に見られる重要な部位であり、簡便かつ効率の良いC–N結合形成反応の開発が望まれている。中でも脂肪族オレフィンのヒドロアミノ化は、アルキルアミン合成に対する魅力的な手法であり、遷移金属触媒や光触媒を用いることで急速な発展を遂げてきた。しかし、その位置選択性は主にマルコフニコフ型であり、逆マルコフニコフ型で進行する例は限られている。また、導入できるアミンは、過剰のヒドロアミノ化の進行を防ぐため、高級アミンしか用いることができない点が課題として残されていた。

 カリフォルニア大学サンディエゴ校のSchmidt助教授らは、アルケンのヒドロアミノ化において、フタルイミジルラジカル(PhthN·)に着目した。N中心ラジカルは逆マルコフニコフ付加が予想され、得られたフタルイミドは温和な条件下脱保護されて一級アミンを与える。フタルイミジルラジカルは、Ir触媒・可視光照射条件下での芳香族化合物のイミド化(1A)(1)や、紫外線照射下アルケンのハロイミド化(1B)(2)に用いられてきたものの、ヒドロアミノ化に用いられた例はない。その理由は、PhthN·の生成には水素源を有しない試薬のN–X結合開裂が用いられてきたためであり、また化学量論量の水素源の添加は望まぬラジカルプロセスを経由する可能性がある。

今回Schmidtらは、PhthN·源にNヒドロキシフタルイミド(NHPI)と脱酸素剤としてトリエチルホスファイト(P(OEt)3)を用いることで、広範なオレフィンに対する逆マルコフニコフ型ヒドロアミノ化の開発に成功したので紹介する(1C)

図1. フタルイミジルラジカルを用いた反応例と今回の反応

Intermolecular Radical Mediated Anti-Markovnikov Alkene Hydroamination Using N-Hydroxyphthalimide

Lardy, S. W.; Schmidt, V. A. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12318.

DOI: 10.1021/jacs.8b06881

論文著者の紹介

研究者:Valerie A. Schmidt

研究者の経歴:
-2007 BSc, University of Towson, USA (Prof. Ryan E. Casey and Prof. Steven M. Lev)
2008-2013 Ph.D, University of North Carolina, Chapel Hill, USA (Prof. Erick J. Alexanian)
2013-2016 Posdoc, University of Princeton, USA (Prof. Paul J. Chirik)
2016- Assistant Prof. at University of California, San Diego

研究内容:遷移金属触媒を用いた反応開発、ラジカルを用いた反応開発

論文の概要

 アルケンに対し、ジクロロエタン溶媒中、NHPIP(OEt)3ラジカル開始剤に(tBuON)2を作用させることで、逆マルコフニコフ型選択的にヒドロアミノ化が進行する。本反応は、求電子的ラジカルとの相性が良い電子豊富なアルケンにおいて、ビニルエーテル・スルフィド、ビニルシランなどの幅広い基質で適用可能である(2A)。また、電子的偏りのない不活性なアルケンに対しても、ラジカル開始剤を変更し反応温度を上げることで反応は進行する(2B)。さらに、得られたフタルイミドは、ヒドラジンを作用させることで容易に一級アミンへと誘導できる。

 種々の対照実験の結果から、以下の反応機構が提唱されている(2C)。ラジカル開始剤により生じたPhthNO·の、比較的弱いN–O結合がトリエチルホスファイトによって切断されPhthN·が生成する。PhthN·はより置換されたC中心ラジカルを生成するようにアルケンに付加する。生じたラジカルにNHPIよりH原子が移動して目的物が得られるとともに、再びPhthNO·が生成する。この反応の特筆すべき点は、NHPIを用いることで、アルケンのヒドロアミノ化に必要なH原子とN原子を同一分子から供給できる点にある。

 以上、Nヒドロキシフタルイミドを用いた、オレフィンに対する逆マルコフニコフ型のヒドロアミノ化が開発された。簡便かつ高位置選択的なアルキルアミンの合成は汎用性が高く、数多の合成での活躍が見込まれる。しかし、現状では用いるアルケンの当量に改善の余地が残されており、今後の改善を期待したい。

図2. (A),(B)基質適用範囲 (C)推定反応機構

 

参考文献

  1. (a) Kim, H.; Kim, T.; Lee, D. G.; Roh, S. W.; Lee, C. Chem Commun. 2014, 50, 9273. DOI: 10.1039/c4cc03905j(b) Allen, L. J.; Cabrera, P. J.; Lee, M.; Sanford, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5607. DOI: 10.1021/ja501906x
  2. (a) Day, J. C.; Katsaros, M. G.; Kocher, W. D.; Scott, A. E.; Skell, P. S. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 1950. DOI: 10.1021/ja00474a063(b) Luning, U.; Kirsch, A. Chem. Ber.1993, 126, 1171. DOI: 10.1002/cber.19931260517
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. アンモニアを用いた環境調和型2級アミド合成
  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. ゲノムDNA中の各種修飾塩基を測定する発光タンパク質構築法を開発…
  4. 韓国チームがiPS細胞の作製効率高める化合物を発見
  5. 光触媒でエステルを多電子還元する
  6. 地球温暖化-世界の科学者の総意は?
  7. 【無料】化学英語辞書がバージョンアップ!
  8. 今こそ天然物化学☆ 天然物化学談話会2021オンライン特別企画

注目情報

ピックアップ記事

  1. プロペランの真ん中
  2. ポケットにいれて持ち運べる高分子型水素キャリアの開発
  3. サラダ油はなぜ燃えにくい? -引火点と発火点-
  4. オゾンホールのさらなる縮小を確認 – アメリカ海洋大気庁発表
  5. 武田、フリードライヒ失調症薬をスイス社と開発
  6. 新たな製品から未承認成分検出 大津の会社製造
  7. 「さくら、さくら」劇場鑑賞券プレゼント結果発表!
  8. メソポーラスシリカ(3)
  9. 日本コンピュータ化学会2005秋季年会
  10. 転職でチャンスを掴める人、掴めない人の違い

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年11月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  

注目情報

最新記事

“とび跳ねる水滴”に潜む物理 〜接触時間とエネルギー源で読む撥水・防氷のテク〜

熱したフライパンに落ちた水滴が、玉になってコロコロと走り回り、冷えた面では、結露水が合体した瞬間に跳…

AI時代に研究者がすでに持っている力・これから伸ばしたい力

論文要約や文献検索など、研究現場でもAI活用が日常化する一方、「自分の仕事の先行き」に漠然とした不安…

miHub®を活用した探索的データ解析の実践

開催概要研究開発においてデータ活用が進む中、機械学習モデルの構築や予測解析に…

“ある特効薬”のはなし ~本田宗一郎氏の回想から

Tshozoです。最近実家に戻っては色々と廃棄するなどの店じまいを少しずつ進めているのですが、中…

高分子鎖を束ねた新しい共重合体「束状共重合体」が誕生

第715回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 工学系研究科(植村研究室)に所属されていた亀谷…

2026年「有機溶媒危機」へのアンサー。北大発・メカノクロスが挑む、溶媒に依存しない新たな合成法 = “メカノケミカル有機合成”の社会実装

株式会社メカノクロスは、メカノケミカル有機合成技術の社会実装に挑む北海道大学発の…

“壊れないよう” に作ってきた半導体ポリマーを、あえて “壊れるよう” に作る化学

半導体ポリマーは長いあいだ、「いかに壊れにくく、長持ちさせるか」といったような安定性を競って進歩して…

有機合成化学協会誌2026年7月号:固体高分子電解質・電子ドナー・アクセプター錯体・機械学習法・trichodermamide類・エナンチオ選択的スキップジエン合成法

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2026年7月号がオンラインで公開されています。…

第62回Vシンポ「見えない空気を科学する~センサによる室内環境・臭気の見える化と快適空間デザインの最前線~」を開催します!

こんにちは、Macyです。第62回Vシンポのご案内をさせていただきます。今回は、前回同様…

【協和ファーマケミカル】新卒採用情報(2028年卒)

協和ファーマケミカルが求めているのは、有機合成の知識や実験経験を身につけ、活かし…

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