概要

二酸化硫黄（SO₂）は合成化学的に活用可能な硫黄源であるが、毒性気体として存在するため、化学反応に用いるにはドラフトなどの排気システム下で取り扱う必要があった。

SO₂とDABCOとの電荷移動錯体（DABSO）は、吸湿性だが取り扱い容易な固体であり、SO₂等価体として安全に用いることができる。DABSOは市販もされている。

これをGrignard試薬やパラジウム触媒を用いるカップリング条件に伏すことで、スルホン誘導体を簡便に得ることができる。

基本文献

• Santos, P. S.; Mello, M. T. S. J. Mol. Struct. 1988, 178, 121. doi:10.1016/0022-2860(88)85010-5
• Nguyen, B.; Emmett, E. J.; Willis, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16372. doi:10.1021/ja1081124
• Woolven, H.; Gonzalez-Rodriguez, C.; Marco, I.; Thompsono, A. L.; Willis, M. C. Org. Lett. 2011, 13, 4876. DOI: 10.1021/ol201957n

<review>

• Martial, L. Synlett 2013, 24, 1595. DOI: 10.1055/s-0033-1339301
• Emmett, E. J.; Willis, M. C. Org. Synth. 2014, 91, 125. DOI: 10.15227/orgsyn.091.0125
• Bisseret, P.; Bianchard, N. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 5393. DOI: 10.1039/C3OB40997J
• Emmett, E. J.; Willis, M. C. Asian J. Org. Chem. 2015, 4, 602. DOI: 10.1002/ajoc.201500103
• Willis, M. C. TCI Mail, 2018, 2–12. [PDF]

開発の経緯

2010年、オックスフォード大学のMichael C. Willisによって、SO₂等価体としての有用性が示された。

反応例

有機金属試薬を用いるスルホンアミド・スルホン合成[1]

パラジウム触媒を用いる1工程スルホニルヒドラジン合成[2]

N-トシルヒドラゾンからの１ステップスルホンアミド合成[3]：芳香族ケトン由来の原料以外では収率が低めに出る。DABSOの代わりにK₂S₂O₅も使用可能。

実験手順

DABSOの合成：市販品は高価であるが、カール・フィッシャー試薬からSO₂ガスを使用せず安価に合成できる調製法が報告されている[4]。※Karl-Fischer試薬solution Aは、ピリジン-SO2付加体として、約15-20%のSO₂を含む。

テフロン製スターラーバーを備えた500mLの乾燥丸底フラスコに、室温下1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO) (15.0 g, 134 mmol, 1 eq), 無水THF (180mL)を加え、容器内をアルゴン置換する。溶解後に氷冷し、Karl-Fischer試薬(solution A, 120 mL, ca. 280-375 mmol SO₂)をシリンジで滴下し、攪拌する。滴下開始後すぐさまDABSOの沈殿が観測される。0℃で30分攪拌したのち、氷浴を外し、懸濁液を室温でさらに3時間攪拌する。懸濁液をグラスフィルターで吸引濾過し、白色固体をジエチルエーテル（50 mL）を加えて粉砕、フラスコに移してジエチルエーテル（200mL）を加えて窒素雰囲気下に15分攪拌、グラスフィルターでろ過。この過程を2回繰り返す。DABSOは吸湿性のため、これをすぐさまデシケータに入れて12時間減圧乾燥することでDABSO (30.9-31.0g, 96-97%, mp 143℃)を白色固体として得る。

別法として亜硫酸ナトリウムからCOware経由で製造する方法も報告されている[5]。

参考文献

1. Woolven, H.; Gonzalez-Rodriguez, C.; Marco, I.; Thompsono, A. L.; Willis, M. C. Org. Lett. 2011, 13, 4876. DOI: 10.1021/ol201957n
2. Nguyen, B.; Emmett, E. J.; Willis, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16372. doi:10.1021/ja1081124
3. Tsai, A. S. et al. Org. Lett. 2016, 18, 508. doi:10.1021/acs.orglett.5b03545
4. Martial, L; Bischoff, L. Org. Synth. 2013, 90, 301. DOI: 10.15227/orgsyn.090.0301
5. Van Mileghem, S.; De Borggraeve, W. M. Org. Process Res. Dev. 2017, 21, 785. DOI: 10.1021/acs.oprd.7b00083

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関連リンク

• DABSOを用いたスルホンアミド・スルホンの合成（気ままに創薬化学）
• Willis Group