アルケン → アルカン など

概要

有機分子触媒であるMacMillan触媒は、エナールを基質とした数多の反応を高い不斉収率にて進行させる。たとえばDiels-Alder反応、Michael付加、Hantzschエステルによる共役還元、α位ハロゲン化などがその代表例である。

近年では一電子酸化剤を用いた新規活性化コンセプト(SOMO-Activation)に基づく、反応も多数可能となっている。

触媒はα-アミノ酸から容易に調製可能。空気・水などに安定で、反応手順も通常混ぜるだけでよい。大量合成にも適しており、大変信頼性の高い触媒である。ただ、触媒量が多めなのが難点。

基本文献

• Review: Lelais, G.; MacMillan, D. W. C. Aldrichimica Acta 2006, 39, 79. [PDF]
• Beeson, T. D.; Mastracchio, A.; Hong, J.-B.; Ashton, K.; MacMillan, D. W. C. Science 2007, 316, 582. DOI:10.1126/science.1142696

 

反応機構

触媒の二級アミン部位が基質と反応して求電子性の高いイミニウム中間体を形成し、付加反応を促進させる(LUMO-activation)。中間体のエナミンは、さらに他の求電子剤と反応する事も出来る。

一電子酸化剤の存在下にはエナミンからカチオンラジカルが生成し、これが電子豊富化学種とラジカル機構様に反応する（SOMO-activation）。

 

反応例

タミフルの合成^[1]

有機トリフルオロボレート塩の不斉共役付加^[2]

光レドックス触媒系との協同作用^[3]

実験手順

 

実験のコツ・テクニック

 

参考文献

[1] Satoh, N.; Akiba, T.; Yokoshima, S.; Fukuyama, T. Angew. Chem. Int. Ed.　2007, 46, 5734. DOI:10.1002/anie.200701754

[2] Lee, S.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15438. DOI: 10.1021/ja0767480

[3] Nicewics, D. A.; MacMillan, D. W. C. Science 2008, 322, 77. doi:10.1126/science.1161976

 

関連反応

• 可視光酸化還元触媒 Visible Light Photoredox Catalyst
• 不斉ディールス・アルダー反応 Asymmetric Diels-Alder Reaction
• ストーク エナミン Stork Enamine
• ヘイオース・パリッシュ・エダー・ザウアー・ウィーチャート反応 Hajos-Parrish-Eder-Sauer-Wiechert Reaction
• リスト・バルバス アルドール反応 List-Barbas Aldol Reaction
• コーリー・バクシ・柴田還元 Corey-Bakshi-Shibata (CBS) Reduction
• マイケル付加 Michael Addition

 

関連書籍

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外部リンク

•  プリンストン大学: David W.C. MacMillan研究室
• Organocatalyst – Wikipedia
• 触媒 – Wikipedia
• Organocatalysis (organic-chemistry.org)
• もっとも単純な触媒「プロリン」(有機って面白いよね！)
•  The World of Organocatalysis