[スポンサーリンク]

odos 有機反応データベース

ボロン酸の保護基 Protecting Groups for Boronic Acids

[スポンサーリンク]

概要

ボロン酸は酸素や水に安定で扱いやすく、結晶性も高く固体になりやすい。鈴木カップリングの基質などに有用な化合物である。しかし無保護体は精製がしばしば困難であること、脱水三量化によるボロキシン形成などを経て定量が難しくなること、化合物によっては酸や酸化剤などに不安定であることから、保護された単量体で取り扱うことが多い。

保護基の例

よく使われる保護基は以下の通りである。多くの場合はジオールの環状エステルとして保護する場合が多い。ジオールの立体障害が大きいほど、加水分解に対しては安定になる(逆にジオールの保護目的でボロン酸を使う例も存在する)。モノオール非環状エステルは保護目的ではほとんど用いられない。

boronate_pg_1

  • ピナコールエステル(pin):最もポピュラーな保護基。宮浦ホウ素化ハートウィグホウ素化などでも簡便に調製できる。適度に反応性があり、酸化によってアルコールへと変換し、鈴木カップリングの基質としてそのまま使うことも可能。カラム精製も可能である。反面、かなり安定であるため、加水分解によって無保護ボロン酸や他のボロン酸保護体に導くことはしばしば困難である。
  • ジアミノナフタレンアミド(dan):各種条件に対して非常に耐性のある保護基。隣接窒素原子によってホウ素中心の空軌道に非共有電子対が供与されるため、ルイス酸性・反応性がかなり低くなっている。
  • MIDAエステル:別項を参照。空軌道が存在しないので、各種酸化条件・酸性条件・還元条件に耐性を持つ。カラム精製も可能。調製過程にDMSO溶液での加熱脱水・溶媒流去が必要で、手順がやや面倒なのが欠点。
  • トリフルオロボレート塩:別項を参照。高い結晶性を持つ。電子求引性のフッ素原子が置換し、空軌道が存在しないので酸化条件に対して特に耐性を持つ。有機溶媒への溶解性が低い。

他にも、カテコールエステル(cat)、ネオペンチルグリコールエステル(neo)、より加水分解耐性を増したピナンジオールエステル、ビスシクロヘキシルジオールエステル、酸化条件で脱保護可能なMPMPエステル、トリフルオロボレート塩の欠点を改良した環状トリオールボレート塩などが候補として知られている。

基本文献

<Review>
<diaminonaphthalene>
  • Noguchi, H.; Hojo, K.; Suginome, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 758. DOI: 10.1021/ja067975p
<MPMP diol ester>
<MIDA boronate>
<trifluoroborate>
  • Vedejs, E.; Chapman, R. W.; Fields, S. C.; Lin, S.; Schrimpf, M. R. J. Org. Chem. 1995, 60, 3020. DOI: 10.1021/jo00115a016
  • Darses, S.; Genet, J.-P. Chem. Rev. 2008, 108, 288. DOI: 10.1021/cr0509758
<cyclic triolborate>
  • Yamamoto, Y.; Takizawa, M.; Yu, X.-Q,; Miyaura, N. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 928. DOI: 10.1002/anie.200704162

脱保護条件

ピナコールエステルの脱保護条件[1]: 安定さを反映して一般に加水分解は困難であり、多くは酸性・加熱条件下に行なう必要がある。生成するピナコールを過ヨウ素酸ナトリウムで分解したり、フェニルボロン酸で捕捉する方法が良く採られる。一旦トリフルオロボレートやアミノエステル型ボレートを経由する方法は、比較的穏和な脱保護法となる。

boronate_pg_2

dan基の脱保護[2]:脱保護後のジアミノナフタレンは酸性分液操作で簡便に除去できる。

boronate_pg_3

MIDAエステルの脱保護[3]:塩基性水溶液条件にて簡便に脱保護が行える。他の条件に対してMIDAエステルは概ね安定である。

boronate_pg_4

ボロン酸保護体の相互変換[4]

boronate_pg_5

実験のコツ・テクニック

  • ボロン酸ピナコールエステルを精製する際には、ホウ酸を混ぜたシリカゲルカラムが有効との報告[5]がある。
  • 除去されるピナコールの捕捉には、ポリマー担持型ボロン酸を共存させておくのも一つ。

参考文献

  1. (a, b) Coutts, S. J.; Adams, J.; Krolikowski, D.; Show, R. J. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 5109. doi:10.1016/S0040-4039(00)77040-7 (c) Sun, J.; Perfetti, J. S.; Santos, W. L. J. Org. Chem. 2011, 76, 3571. DOI: 10.1021/jo200250y (d) Yuen, A. K. L.; Hutton, C. A. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 7899. doi:10.1016/j.tetlet.2005.09.101
  2. Noguchi, H.; Hojo, K.; Suginome, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 758. DOI: 10.1021/ja067975p
  3. Gillis, E. P.; Burke, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6716. DOI: 10.1021/ja0716204
  4. Churches, Q. I.; Hooper, J. F.; Hutton, C. A. J. Org. Chem. 2015, 80, 5428. DOI: 10.1021/acs.joc.5b00182
  5. Hitosugi, S.; Tanimoto, D.; Nakanishi, W.; Isobe, H. Chem. Lett. 2012, 41, 972. doi:10.1246/cl.2012.972

関連書籍

関連リンク

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
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. ガーナーアルデヒド Garner’s Aldehyd…
  2. レイングルーバー・バッチョ インドール合成 Leimgruber…
  3. ローゼンムント還元 Rosenmund Reduction
  4. 玉尾・フレミング酸化 Tamao-Fleming Oxidati…
  5. パール・クノール ピロール合成 Paal-Knorr Pyrro…
  6. ポメランツ・フリッチュ イソキノリン合成 Pomeranz-Fr…
  7. クレメンゼン還元 Clemmensen Reduction
  8. ヘメツバーガー インドール合成 Hemetsberger Ind…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. アミロイド線維を触媒に応用する
  2. 有機超伝導候補が室温超高速光応答材料に変身
  3. 2012年ノーベル化学賞は誰の手に?
  4. サイエンスアゴラの魅力を聞くー「生活環境化学の部屋」本間先生
  5. 高校教科書に研究が載ったはなし
  6. R・スモーリー氏死去 米国のノーベル賞化学者
  7. 製薬各社 2011年度 第2四半期決算
  8. ポンコツ博士の海外奮闘録① 〜博士,米国に上陸す〜
  9. 痔治療の新薬で大臣賞 経産省が起業家表彰
  10. シクロカサオドリン:鳥取の新しい名物が有機合成された?

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2016年4月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

注目情報

注目情報

最新記事

日本薬学会  第143年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part 1

さて、日本化学会春季年会の付設展示会ケムステキャンペーンを3回にわたり紹介しましたが、ほぼ同時期に行…

推進者・企画者のためのマテリアルズ・インフォマティクスの組織推進の進め方 -組織で利活用するための実施例を紹介-

開催日:2023/03/22 申し込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part3

Part 1・Part2に引き続き第三弾。日本化学会年会の付設展示会に出展する企業とのコラボです。…

第2回「Matlantis User Conference」

株式会社Preferred Computational Chemistryは、4月21日(金)に第2…

日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part2

前回のPart 1に引き続き第二弾。日本化学会年会の付設展示会に出展する企業とのコラボです。…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける従来の実験計画法とベイズ最適化の比較

開催日:2023/03/29 申し込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

日本化学会 第103春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part1

待ちに待った対面での日本化学会春季年会。なんと4年ぶりなんですね。今年は…

グアニジニウム/次亜ヨウ素酸塩触媒によるオキシインドール類の立体選択的な酸化的カップリング反応

第493回のスポットライトリサーチは、東京農工大学院 工学府生命工学専攻 生命有機化学講座(長澤・寺…

カーボンニュートラルへの化学工学: CO₂分離回収,資源化からエネルギーシステム構築まで

概要いま我々は,カーボンニュートラルの実現のために,最も合理的なエネルギー供給と利用の選…

クリック反応を用いて、機能性分子を持つイナミド類を自在合成!

第492 回のスポットライトリサーチは、岐阜薬科大学 合成薬品製造学研究室 (伊…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP