[スポンサーリンク]

A

ボロン酸触媒によるアミド形成 Amide Formation Catalyzed by Boronic Acids

[スポンサーリンク]

概要

カルボン酸とアミンからアミドを形成する手法は、さまざまな応用が期待できる最重要反応の一つである。特に市販医薬の25%はアミドを含み、創薬化学研究で使用される化学反応の16%はアミド形成反応とされる。

従来型の方法は強酸加熱条件の使用、酸ハライドなどへの活性化、当量以上の縮合剤の使用など、条件の穏和さやアトムエコノミーの観点で諸々問題がある。そのような観点から、アミド結合形成を促進させる触媒的手法の開発が長年にわたり検討されている。触媒量を極少化出来れば、理想的には水のみを廃棄物に出来るため、高効率的反応への展開が期待できるためである。なかでもボロン酸触媒を用いる手法は毒性の懸念もなく、最有力な方法として注目を集めている。

基本文献

<mechanistic discussions>
  • Arnold, K.; Davies, B.; Giles, R. L.; Grosjean, C.; Smith, G. E.; Whiting, A. Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 813. doi: 10.1002/adsc.200606018
  • Marcelli, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6840. doi:10.1002/anie.201003188
  • Wang, C.; Yu, H.-Z.; Fu, Y.; Guo, Q.-X. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 2140. doi:10.1039/C3OB27367A
  • Arkhipenko, S.; Sabatini, M. T.; Batsanov, A. S.; Karaluka, V.; Sheppard, T. D.; Rzepa, H. S.; Whiting, A. Chem. Sci. 2018, 9, 1058. doi:10.1039/C7SC03595K
<review>
  • Zhang, H.; Hall, D. G. Aldrichimica Acta 2014, 47, 41. [website]
  • Lundberg, H.; Tinnis, F.; Selander, N.; Adolfsson, H. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 2714. DOI: 10.1039/c3cs60345h
  • de Figueiredo, R. M.; Suppo, J.-S.; Campagne, J.-M. Chem. Rev. 2016, 116, 12029. DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00237
<importance of amide bond formation in medicinal chemistry>
  • Ghose, A. K.; Viswanadhan, V. N.; Wendoloski, J. J. J. Comb. Chem. 1999, 1, 55. DOI: 10.1021/cc9800071
  • Roughley, S. D.; Jordan, A. M. J. Med. Chem. 2011, 54, 3451. DOI: 10.1021/jm200187y
  • Pattabiraman, V. R.; Bode, J. W. Nature 2011, 480, 471. doi:10.1038/nature10702

反応機構

研究初期より、カルボン酸と触媒から動的生成するアシルオキシボロン酸中間体が活性種と提唱されてきた。


しかしながら最近の機構解析研究により、下記の二核ボロン酸-カルボン酸複合体が活性種であることが提唱されている(Chem. Sci. 2018, 9, 1058.)。

反応例

Hallらは、電子的にチューニングを施したボロン酸触媒が、室温下にアミド形成反応を進行させることを報告している[1]。


柴﨑・熊谷らは、ヘテロ原子のみから成る安定な1,3-dioxa-5-aza-2,4,6-triborinane芳香環(DATB)が、アミド形成反応を強力に促進することを見いだしている[2]。epi化しやすいバリンC末端でも立体化学を損なうことなく反応が進行する。ペプチド伸長にも適用可能。NMR実験などから下記遷移状態に基づく反応機構が提唱されている。

参考文献

  1. (a) Al‐Zoubi, R. M.; Marion, O.; Hall, D. G. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2876. doi:10.1002/anie.200705468 (b) Gernigon, N.; Al-Zoubi, R. M.; Hall, D. G. J. Org. Chem. 2012, 77, 8386. DOI: 10.1021/jo3013258
  2. (a) Noda, H.; Furutachi, M.; Asada, Y.; Shibasaki, M.; Kumagai, N. Nat. Chem. 2017, 9, 571. doi:10.1038/nchem.2708 (b) Liu, Z.; Noda, H.; Shibasaki, M.; Kumagai, N. Org. Lett. 2018, 20, 612. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b03735

関連反応

関連書籍

ケムステ内関連記事

外部リンク

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. ウルフ・デッツ反応 Wulff-Dotz Reaction
  2. 重水素標識反応 Deuterium Labeling React…
  3. セイファース・ギルバート アルキン合成 Seyferth-Gil…
  4. ローソン試薬 Lawesson’s Reagent
  5. ブレデレック イミダゾール合成 Bredereck Imidaz…
  6. マクコーマック反応 McCormack Reaction
  7. 向山酸化 Mukaiyama Oxidation
  8. フィッツィンガー キノリン合成 Pfitzinger Quino…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 米デュポンの第2・四半期決算は予想下回る、エネルギー費用高騰が打撃
  2. ケクレの墓 (Poppelsdorf墓地)
  3. 静電相互作用を駆動力とする典型元素触媒
  4. 非天然アミノ酸触媒による立体選択的環形成反応
  5. 高分子鎖デザインがもたらすポリマーサイエンスの再創造|オンライン・対面併設|進化する高分子材料 表面・界面制御 Advanced コース
  6. 乾燥剤の種類と合成化学での利用法
  7. 「オープンソース・ラボウェア」が変える科学の未来
  8. ジョン・フレシェ Jean M. J. Frechet
  9. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり ⑦:「はん蔵」でラクラク捺印の巻
  10. プロドラッグの活性化をジグリシンが助ける

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年6月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

注目情報

注目情報

最新記事

表面酸化した銅ナノ粒子による低温焼結に成功~銀が主流のプリンテッドエレクトロニクスに、銅という選択肢を提示~

第393回のスポットライトリサーチは、北海道大学 大学院工学院 材料科学専攻 マテリアル設計講座 先…

高分子材料におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用とは?

 申込みはこちら■セミナー概要本動画は、20022年5月18日に開催されたセミナー「高分…

元素のふるさと図鑑

2022年も折り返しに差し掛かりました。2022年は皆さんにとってどんな年になり…

Q&A型ウェビナー カーボンニュートラル実現のためのマイクロ波プロセス 〜ケミカルリサイクル・乾燥・濃縮・焼成・剥離〜

<内容>本ウェビナーでは脱炭素化を実現するための手段として、マイクロ波プロセスをご紹介いたします…

カルボン酸、窒素をトスしてアミノ酸へ

カルボン酸誘導体の不斉アミノ化によりキラルα-アミノ酸の合成法が報告された。カルボン酸をヒドロキシル…

海洋シアノバクテリアから超強力な細胞増殖阻害物質を発見!

第 392回のスポットライトリサーチは、慶應義塾大学大学院 理工学研究科 博士後期課…

ポンコツ博士の海外奮闘録⑧〜博士,鍵反応を仕込む②〜

ポンコツシリーズ一覧国内編:1話・2話・3話国内外伝:1話・2話・留学TiPs海外編:1…

給電せずに電気化学反応を駆動 ~環境にやさしい手法として期待、極限環境での利用も~

第391回のスポットライトリサーチは、東京工業大学物質理工学院応用化学系 稲木研究室の岩井 優 (い…

GCにおける水素のキャリアガスとしての利用について

最近ヘリウムの深刻な供給不安により、GCで使うガスボンベの納期が未定となってしまい、ヘリウムが無くな…

タンパク質リン酸化による液-液相分離制御のしくみを解明 -細胞内非膜型オルガネラの構築原理の解明へ-

第 390 回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 理学系研究科 助教の 山崎…

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