[スポンサーリンク]

C

縮合剤 Condensation Reagent

[スポンサーリンク]

 

概要

エステルやアミド(ペプチド)は、カルボン酸とアルコール・アミンを強酸性条件下縮合させることで得られる(Fischer法)。しかしながら、複雑な化合物の場合にはα位のエピ化や副反応などが避けられない。穏和な条件下合成するためには縮合剤を用いる必要がある。一般にエステル合成のほうがアミド合成よりも強い条件を必要とする。

様々な種類がこれまでに知られているが、基本的にはどれも同じ形式の反応を進行させる。適当に試してみて上手くいく試薬を採用すればよいが、それぞれ微妙に用途・特徴が異なるので留意しておくと良い。

基本文献

<DCC>

<EDC(WSCI)>

  • Sheehan, J.; Cruickshank, P.; Boshart, G. J. Org. Chem. 1961, 26, 2525. DOI: 10.1021/jo01351a600

<BOP>

<PyBOP>

<HATU, HBTU>

<向山試薬>

<DMT-MM>

<HOBt additive>

<Oxyma additive>

  • Subiros-Funosas, R.; Prohens, R.; Barbas, R.; El-Faham, A.; Albericio, F. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9394. DOI: 10.1002/chem.200900614

<COMU>

  •  El-Faham, A.; Albericio, F. J. Org. Chem. 2008, 73, 2731. DOI: 10.1021/jo702622c
  •  El-Faham, A.; Funosas, S. R.: Prohens, R.; Albericio, F. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9404. DOI: 10.1002/chem.200900615
  •  Subiros-Funosas, R.; Nieto-Rodriguez, L.; Jensen, K. J.; Albericio, F. J. Pept. Sci. 2013, 19, 408. doi:10.1002/psc.2517

<Review of Peptide Coupling Reagent>

<General Review of Chemical Synthesis of Peptides/Prtoeins>

 

反応機構

DCCを用いる典型的反応機構を以下に示す。

condensation_reagents_3.gif

ペプチド合成はN-末端から伸長させていくのが定法である。C-末端から伸長させると、以下のようにアズラクトン経由でα位のラセミ化が起こりやすく、好ましくない。HOBtHOAtOxymaといった求核性の高い試薬を共存させて活性エステルを経由することで、ラセミ化を抑えることができる。(参考:J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 2918.)

condensation_reagents_4.gif

反応例

ペプチド合成をはじめとして、あらゆる合成領域で用いられる。いくつか例を示しておく。

DMT-MMを用いるアミド合成[1]:アルコール・水に不活性なので、選択的にアミド結合を作ることができる。

condensation_reagents_5.gif

実験手順

 

実験のコツ・テクニック

良く使われる試薬を以下にリストアップしておく。

DCC(dicyclohexylcarbodiimide):もっとも使用頻度の高い縮合剤。安価で固体なので扱いやすく実用的である。ただ、暴露により咳やかぶれなどのアレルギー症状を示すことがあるので、取り扱いに注意する必要がある。副生してくる結晶性ウレアの除去が一般に難しいのも欠点。類似のものにDIC(diisopropylcarbodiimide)が知られている。

EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide; WSCI):副生物が水に可溶なため、生成物との分離が容易に行えるのがメリット。医薬合成プロセスでもよく用いられる。ただし値段はDCCよりも高価。

DCC.gif

HATU、HBTU、TATU、TBTU:系中でHOAt or HOBtを生じる複合型試薬。ラセミ化を引き起こしにくい。市販されているがやや高価。特にHATUはペプチドカップリング反応でもっとも信頼性の高い結果を与える一つとされている。

HATU.gif

COMU、HOTU:系中で求核剤Oxymaを生成する複合型試薬であり、もっとも新しい縮合剤の一つ。とくにCOMUはかつて最強と言われたHATUより優れた結果をもたらす強力な試薬である。副生物も水溶性で除きやすい。HATUやHBTUはN-アシル型の低活性中間体を作りやすいが、COMUはそのような中間体を作らず、活性の高いO-アシル型を生成するために反応性が向上している。

COMU.gifBOP-Cl:発ガン性があるため現在は製造中止になっている。

PyBOP, BOP, PyBroP:結晶性固体。

BOP.gif

DPPA(diphenylphosphorylazide):除去の難しい副生物が生じない点で、DCCなどに比べてメリットがある。

DMT-MM(2-Chloro-4,6-dimethoxy-1,3,5-triazine + N-methyl morpholine):水系・アルコール溶媒で反応が行えるうえ、ラセミ化を起こしにくい。もっとも新しい縮合剤の一つ。過剰の試薬及び副生物は希塩酸洗浄により除去できる。

DMT_MM.gif

向山試薬

CMPI.gif

Corey-Nicolaou法山口法Keck法:主としてマクロラクトン合成に使用される。

椎名法:山口法よりも活性が高い。

shiina_1.gif

光延法:アルコールの立体化学は反転。マクロラクトン合成も可。

向山キノン法:三級アルコールでも使用可能。アルコールの立体化学は反転。

参考文献

[1] Kunishima, M., Kawachi, C., Iwasaki, F., Terao, K. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 5327. doi:10.1016/S0040-4039(99)00968-5

 

関連反応

 

関連書籍

外部リンク

cosine

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. ロイカート・ヴァラッハ反応 Leuckart-Wallach R…
  2. ウィッティヒ反応 Wittig Reaction
  3. アマドリ転位 Amadori Rearrangement
  4. 椎名マクロラクトン化 Shiina Macrolactoniza…
  5. パターノ・ビューチ反応 Paterno-Buchi Reacti…
  6. マクファディン・スティーヴンス反応 McFadyen-Steve…
  7. チオール-エン反応 Thiol-ene Reaction
  8. ベンジル保護基 Benzyl (Bn) Protective G…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 京都賞―受賞化学者一覧
  2. エノラートのα-アルキル化反応 α-Alkylation of Enolate
  3. 即戦力のコンパクトFTIR:IRSpirit
  4. MOFはイオンのふるい~リチウム-硫黄電池への応用事例~
  5. ペプチド触媒で不斉エポキシ化を実現
  6. L-RAD:未活用の研究アイデアの有効利用に
  7. 新たな環状スズ化合物の合成とダブルカップリングへの応用
  8. 酸化亜鉛を用い青色ダイオード 東北大開発 コスト減期待
  9. 4,7-ジブロモ-2,1,3-ベンゾチアジアゾール:4,7-Dibromo-2,1,3-benzothiadiazole
  10. Reaxys Ph.D Prize2014ファイナリスト45名発表!

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

酸化反応を駆使した(-)-deoxoapodineの世界最短合成

第294回のスポットライトリサーチは、吉田慶 博士にお願いしました。今回取り上げる研究は有機…

特許取得のための手続き

bergです。本記事では特許出願に必要な手続きについてかいつまんでご紹介します。皆さんの研究もひょっ…

「ソーシャルメディアを活用したスタートアップの価値向上」 BlockbusterTOKYO 2020 第9回 研修プログラムを実施!

Blockbuster TOKYOは東京都が主催し、Beyond Next Ventures株式会社…

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

反応経路の自動探索によりセスキテルペンのトリコブラシレノールの新たな全生合成経路が提唱された。ト…

特許の効力と侵害

bergです。今回は知的財産権の代表格である特許権について、その効力と侵害された/侵害してしまったと…

光レドックス触媒反応 フォトリアクター Penn PhD Photoreactor M2をデモしてみた

いまや有機反応の開発に欠かせなくなった可視光反応場。多くの化学論文誌で毎週必ずいくつかみるほどですね…

有機合成化学協会誌2021年2月号:デオキシプロピオナート構造・遠隔不斉誘導反応・還元的化学変換・海洋シアノバクテリア・光学活性キニーネ

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2021年2月号がオンライン公開されました。大…

軽くて強いだけじゃないナノマテリアル —セルロースナノファイバーの真価

詳細・お申し込みはこちら開講期間2021年3月17日(水)10:30~15:50 <1日…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP