アルコール→ハロゲン化合物

概要

第1・2級アルコールをハロゲン化物に変換することができる。中性条件下進行するため、酸や塩基に不安定なアルコールのハロゲン化に有用。

基本文献

・Downie, I.; Holmes, J.; Lee, J. Chem Ind. 1966, 22, 900.
・Calzada, J. G.; Hooz, J. Org. Synth. 1974, 54, 63. [PDF]
・Appel, R. Angew. Chem. Int. Ed. 1975, 14, 801. doi:10.1002/anie.197508011
・van Kalkeren, H. A.; van Delft, F. L.; Rutjes, F. P. J. T. Pure Appl. Chem. 2013, 85, 817. doi:10.1351/PAC-CON-12-06-13

反応機構

ホスフィンの酸素親和性の高さを利用した反応である。

開発の歴史

1960年代にドイツの無機化学者Rolf Appelが精力的に研究を行い、本反応を発見した。アルコールを１段階でハロゲン化アルキルへ変換できる有効な手法の開発によりApplelはリービッヒメダルを受賞している。

Rolf Appel

反応例

• 立体化学は反転する。[1]

• ヘキサクロロアセトン[2a]やヘキサブロモアセトン[2b]を用いる高活性な条件では、極低温でもAppel反応が進行する。アダマンタノールのような一部の三級アルコールにも用いることができる。

Appel反応を用いるホスフィンの不斉酸化^[3]

• 近年では除去の難しいリン化合物を触媒量に減ずる研究も発展している。[4]

実験手順

ゲラニルクロライドの合成[５]

実験のコツ・テクニック

※CBｒ₄を用いるブロモ化は0℃～室温で進行するが、CCｌ₄を用いるクロロ化は加熱還流条件が必要。
※ ホスフィンオキシドの除去がしばしば面倒となる。代替法としてメシル化→ハライド置換(Finkelstein反応)の二段階法がある。

参考文献

1. Suzuki T. et al. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 65. doi:10.1016/S0040-4039(00)01880-3
2. (a) Magid, M. R.; Fruchey, S.; Johnson, W. L.; Allen, T. G.　J. Org. Chem. 1979, 44, 359. DOI: 10.1021/jo01317a011 (b) Tongkatea, P.; Pluempanupata, W.; Chavasiri, W. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 1146. doi:10.1016/j.tetlet.2007.12.061
3. Bergin, E.; O’Connor, C. T.; Robinson, S. B.; McGarrigle, E. B.; O’Mahony, C. P.; Gilheany, D. G.　J. Am. Chem. Soc.　2007, 129, 9566. DOI:10.1021/ja072925l
4. (a) Denton, R.; An, J.; Adeniran, B.; Blake, A.; Lewis, W.; Poulton, A. J. Org. Chem. 2011, 76, 6749. doi:10.1021/jo201085r (b) van Kalkeren, H. A.; Leenders, S. H. A. M.; Hommersom, C. A.; Rutjes, F. P. J. T.; van Delft, F. L. Chem. Eur. J. 2011, 17, 11290. DOI: 10.1002/chem.201101563 
5. Calzada, J. G.; Hooz, J. Org. Synth. 1974, 54, 63. [PDF]

関連反応

• 求核置換反応 Nucleophilic Substitution
• アサートン・トッド反応 Atherton-Todd Reaction
• 脱酸素的フッ素化 Deoxofluorination
• 向山酸化還元縮合反応 Mukaiyama Redox Condensation
• コーリー・フックス アルキン合成 Corey-Fuchs Alkyne Synthesis
• ウォール・チーグラー臭素化 Wohl-Ziegler Bromination
• 光延反応 Mitsunobu Reaction

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外部リンク

• アッペル反応 (Wikipedia日本)
• Appel Reaction(Wikipedia)