[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

立体特異的アジリジン化:人名反応エポキシ化の窒素バージョン

[スポンサーリンク]

プリリツェフエポキシ化類似の機構によるアジリジン合成法が開発された。遷移金属触媒を用いず、容易にアルケンからジアステレオ特異的にアジリジンを得ることができる。

プリリツェフエポキシ化とアジリジン合成

エポキシドは、一般的にアルケンに過酸1を作用させるプリリツェフ(Prilezhaev)エポキシ化[1]による合成が常法である(1A)。一方で、アジリジンは構造や反応性がエポキシドと類似するものの、同様の手法によるアルケンのアジリジン化反応(アザプリリツェフ反応)は、一般的に遷移金属触媒が必要となる。また、反応機構も異なり、金属ナイトレノイド経由で進行する[2]。さらに制限も多く、わずかな例外[3]を除いて生成物は窒素原子上に電子求引性基が置換されたアジリジンに限られる。また、遷移金属触媒を用いない場合、強力な酸化剤が必要となる、あるいは反応が立体特異的に進行しないといった欠点も加わる[4]

一方、ブリストル大学のBower教授らは最近、保護ヒドロキシルアミン誘導体2を反応系中で脱保護することで、強力な求電子アミノ化剤3が生成することを報告した。この3は分子内脱芳香族的アミノ化や分子内C–Hアミノ化に用いることができる[5,6](1B)。今回Bower教授らは、3の遊離塩基3’と、過酸1の構造が類似していることに着目して、合成容易なアルケン4からアジリジン5を合成できる、金属を用いない分子内アザプリリツェフ反応を開発した(1C)

図1. (A) プリリツェフエポキシ化 (B) 二種の脱離基をもつアミンによるC–N結合生成反応 (C) 本論文の反応

 

“Stereospecific Alkene Aziridination Using a Bifunctional Amino-Reagent: An Aza-Prilezhaev Reaction”

Farndon, J. J.; Young, T. A.; Bower, J. F. J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 17846.

DOI: 10.1021/jacs.8b10485

論文著者の紹介

研究者:John F. Bower
1999–2003 MSci (Hons., 1st class), University of Bristol
2003–2007 PhD, University of Bristol (Prof. T. Gallagher)
2007–2008 Postdoctoral Associate, University of Texas at Austin (Prof. M. J. Krische)
2008–2010 Postdoctoral Associate, University of Oxford (Prof. T. J. Donohoe)
2010– Royal Society University Research Fellow, University of Bristol
2014–2015 Proleptic Lectureship, University of Bristol
2015–2016 Senior Research Fellow/Senior Lecturer, University of Bristol
2016–2017 Reader in Organic Chemistry, University of Bristol
2017– Professor of Chemistry, University of Bristol.
研究内容:不斉触媒、遷移金属触媒、複素環の化学

論文の概要

本反応は、2,2,2-トリフルオロエタノール(TFE)溶媒中で、アルケン4にトリフルオロ酢酸(TFA)を常温で作用させることで進行する。二置換アルケン、三置換アルケン、四置換アルケンからでもアジリジンは得られるが、電子不足アルケンの基質4cの場合、アジリジン5cは得られない(2A)。また、アザビシクロ[4.1.0]環の生成や、分子間反応にも応用可能である(2B)

本反応はジアステレオ特異的に進行し、トランス体のスチレン誘導体4aからは5aが、シス体のスチレン誘導体4bからは5bのトシル酸塩が、それぞれ単一ジアステレオマーとして得られる。また、C1位やC3位に置換基を有する4d4eの場合、5d5eが高ジアステレオ選択的に得られる。

これらの実験結果から、反応機構はプリリツェフ反応と類似の、アザプリリツェフ機構で進むことが示唆される(2C)。つまり、tertブトキシカルボニル基の除去の後、6から遷移状態7を経る協奏的アルケンアジリジン化によって、5が生成する。DFT計算でもこの協奏的機構が支持されている。

以上、アザプリリツェフ機構で進行する、金属を用いないアルケンの新規分子内アジリジン化反応が報告された。合成容易な原料からTFAのみで立体特異的にアジリジンを得られるため、遷移金属触媒で分解する基質や分子間反応への適用、アルケンのワンポット1,2-アミノ官能基化などへの応用が期待できる。

図2. (A) 基質適用範囲 (B) 応用例 (C) 反応機構

参考文献

  1. Jørgensen, K. A. Chem.Rev. 1989, 89, 431. DOI: 1021/cr00093a001
  2. Degennaro, L.; Trinchera, P.; Luisi, R. Chem. Rev. 2014, 114, 7881. DOI: 1021/cr400553c
  3. Jat, J. L.; Paudyal, M. P.; Gao, H.; Xu, Q.-L.; Yousufuddin, M.; Devarajan, D.; Ess, D. H.; Kürti, L.; Falck, J. R. Science 2014, 343, 61. DOI: 1126/science.1245727
  4. Watson, I. D. G.; Yu, L.; Yudin, A. K. Acc. Chem.Res. 2006, 39, 194. DOI: 1021/ar050038m
  5. Farndon, J. J.; Ma, X.; Bower, J. F. J. Am.Chem. Soc. 2017, 139, 14005. DOI: 1021/jacs.7b07830
  6. Paudyal, M. P.; Adebesin, A. M.; Burt, S. R.; Ess, D. H.; Ma, Z.; Kürti, L.; Falck, J. R. Science 2016, 353, 1144. DOI: 1126/science.aaf8713
The following two tabs change content below.
山口 研究室
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. フラスコ内でタンパクが連続的に進化する
  2. オペレーションはイノベーションの夢を見るか? その1
  3. フロー法で医薬品を精密合成
  4. 留学せずに英語をマスターできるかやってみた(7年目)(留学後編)…
  5. 細胞の中を旅する小分子|第一回
  6. 研究者のためのCG作成術③(設定編)
  7. ケムステイブニングミキサー2017ー報告
  8. 英語発表に”慣れる”工夫を―『ハイブリッ…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 徒然なるままにセンター試験を解いてみた(2018年版)
  2. IBX酸化 IBX Oxidation
  3. 宇部興産、オランダDSM社と「キラル技術」で提携
  4. わずか6工程でストリキニーネを全合成!!
  5. 付設展示会に行こう!ーシグマアルドリッチ編ー
  6. 私立武蔵高 の川崎さんが「銀」 国際化学オリンピック
  7. ラジカルと有機金属の反応を駆使した第3級アルキル鈴木―宮浦型カップリング
  8. 研究者のためのCG作成術①(イントロダクション)
  9. 小林 修 Shu Kobayashi
  10. スイス・ロシュの1―6月期、純利益4%増

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

第47回―「ロタキサン・カテナン・クラウンエーテルの超分子化学」Harry Gibson教授

第47回の海外化学者インタビューは、ハリー・ギブソン教授です。バージニア工科大学の化学科に所属し、プ…

女優・吉岡里帆さんが、化学大好きキャラ「DIC岡里帆(ディーアイシーおか・りほ)」に変身!

印刷インキや有機顔料世界トップシェアのDIC株式会社は、2020年1月より、数々のヒット作に出演し、…

tRNAの新たな役割:大豆と微生物のコミュニケーション

畑に生えている大豆の根っこを抜いてみると、丸い粒みたいなものがたくさんできています。根粒(こんりゅう…

第46回―「分子レベルの情報操作を目指す」Howard Colquhoun教授

第46回の海外化学者インタビューは、ハワード・コルクホーン教授です。英国レディング大学の化学科に所属…

長期海外出張のお役立ちアイテム

ぼちぼち中堅と呼ばれる年齢にさしかかってきたcosineです。そんなお年頃のせいでしょうか、…

使っては・合成してはイケナイ化合物 |第3回「有機合成実験テクニック」(リケラボコラボレーション)

理系の理想の働き方を考える研究所「リケラボ」とコラボレーションとして「有機合成実験テクニック」の特集…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP