概要
ハロゲン(もしくはカルコゲニド化合物)とラジカル開始剤から生成する炭素ラジカルは求核的性質を帯びる。分子内の適切な位置にα,β-不飽和カルボニル化合物やアルケン、アルキンが存在すれば反応を起こし、環化成績体を与える。
特にハロアセタールを合成してからラジカル環化を行う手法をUeno-Stork環化と呼ぶ。
基本文献
- Ueno, Y.; Chino, K.; Watanabe, M.; Moriya, O.; Okawara, M. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5564. DOI: 10.1021/ja00384a082
- Stork, G.; Mook, R.Jr.; Biller, S. A.; Rychnovsky, S. A. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3741. DOI: 10.1021/ja00349a082
<review>
- Salom-Roig, X. J.; Denes, F.; Renaud, P. Synthesis 2004, 1903. DOI: 10.1055/s-2004-831161
- Rowland, G. J. Tetrahedron 2009, 65, 8603. doi:10.1016/j.tet.2009.07.001
- Rowland, G. J. Tetrahedron 2010, 66, 1593. doi:10.1016/j.tet.2009.12.023
反応機構
多くの炭素ラジカルは求核的性質を帯びるため、電子不足オレフィンに対する環化が起こりやすい。
5-exo環化は6-endo環化のおよそ5倍速く、ほとんどが5-exo選択的に進行する。
5-exo環化の立体選択性に関しては、Beckwithモデルにて説明される。ただし極性官能基やヘテロ原子が置換するばあいはこのモデルから外れることが多い。(参考：Aust. J. Chem. 1983, 36, 545.)
反応例
混み合った位置の炭素-炭素結合導入に威力を発揮する。
12a-deoxytetracyclineの合成[1]: Ueno-Stork環化を効果的に活用している。
Merrilactone Aの合成[2]
Merrilactone Aの合成[3]
Salinosporamideの合成[4]：ケイ素部を後に玉尾酸化でアルコールに変換。CH2OHユニットの導入法の一つ。
Stephacidin Bの合成[5]：Jacksonらによって開発されたアシルラジカル前駆体[6]を用いている。
タンデム環化で一挙に多数の環を構築出来ることも特長。[9]
実験手順
実験のコツ・テクニック
ラジカル開始剤としては過酸化ベンゾイル(BzOOBｚ)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、Et3B/O2などが用いられる。特にEt3B/O2条件は、低温でラジカルを生成させることができるため、複雑化合物合成において有用性が高い。VA-061(半減期温度61℃)やVA-044（半減期温度44℃）といった水溶性ラジカル開始剤も最近ではポピュラーになりつつある。
参考文献
[1] Stork, G.; La Clair, J. J.; Spargo, P.; Nargund, R. P.; Totah, N.. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5304.DOI: 10.1021/ja960434n[2] (a) Birman, V. B.; Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2080.DOI: 10.1021/ja012495d (b) Meng, Z.; Danishefsky, S. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1511. doi:10.1002/anie.200462509
[3] (a) Inoue, M.; Sato, T.; Hirama, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10772. DOI: 10.1021/ja036587+ (b) Inoue, M.; Sato, T.; Hirama, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 4843. doi:10.1002/anie.200601358 (c) Inoue, M.; Lee, N.; Kasuya, S.; Sato, T.; Hirama, M.; Moriyama, M.; Fukuyama, Y. J. Org. Chem. 2007, 72, 3065. DOI: 10.1021/jo0700474
[4] Corey, E. J. et al. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6230. DOI: 10.1021/ja048613p
[5] Herzon, S. B.; Myers, A. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5342. DOI: 10.1021/ja0510616
[6] (a)Jacson, L. V.; Walton, J. C. Chem. Commun. 2000, 2327. DOI: 10.1039/b007454n (b) Bella, A. F.; Jacson, L. V.; Walton, J. C.Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 421. DOI: 10.1039/b313932h
[7] Enquist, J. A.; Stoltz, B. M. Nature 2008, 453, 1228. doi:10.1038/nature07046
[8] Yoshikai, K.; Hayama, T.; Nishimura, K.; Yamada, K.; Tomioka, K. J. Org. Chem. 2005, 70, 681. DOI: 10.1021/jo048275a
[9] Curran, D. P; Chen, M.-H. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 4991. doi:10.1016/S0040-4039(01)80834-0
関連反応
- ボールドウィン則 Baldwin’s Rule
- マルコ・ラム脱酸素化 Marko-Lam Deoxygenation
- マイヤース・斉藤環化 Myers-Saito Cyclization
- バートン脱カルボキシル化 Barton Decarboxylation
- ケック アリル化反応 Keck Allylation
- バートン・マクコンビー脱酸素化 Barton-McCombie Deoxygenation
- 正宗・バーグマン反応 Masamune-Bergman Reaction
- 福山インドール合成 Fukuyama Indole Synthesis
