相関移動触媒 |
まず初めにSn2反応における溶媒効果について説明しよう。
▼ Sn2反応における溶媒効果
Sn2求核置換反応を DMSO(ジメチルスルホキシド)
や DMF(ジメチルホルムアミド) のような 極性非プロトン性溶媒 polar aprotic solvent
中では、反応が速やかに進行する。それはこのような極性非プロトン性溶媒中では求核試薬はほとんど溶媒和されておらず(水素結合することができないから。)、そのため非常に強い反応性に富んでいるからである。 求核試薬の反応性を高めるとことは重要な意味を持っている。もしかしたら何時間とか、何日もかかる反応が、数分間で終わるかもしれない。 それじゃあどんどん使えばいいんじゃない?と思われる方もいるかもしれないが、残念なことにDMSOやDMFのような溶媒は、いろいろな欠点を持っている。
そこで考え出されたのが「相関移動触媒」という方法である。
▼ Sn2反応における溶媒効果
例としてシアン化ナトリウムとハロゲン化アルキルのSn2反応における相関移動触媒を 図1 に示す
相関移動触媒をもちいる反応では、溶媒として互いに混じりあわない二相系が用いられる。
図1 相関移動触媒を使った反応の例
有機相に入ったイオン対の求核試薬(CN-)は基質RXと反応する。陽イオンQ+は再び同じことを繰り返す。このサイクルはすべての求核試薬、または基質が反応してしまうまで繰り返される。 相関移動触媒Q+X-としてはハロゲン化テトラブチルアンモニウムのようなハロゲン化第4級アンモニウム(R4N+X-)がよく用いられる。また、ホスニウム塩、クラウンエーテルcrown
etherも相関移動触媒として用いられる。
各自勉強してみよう!有機って面白いよね! (2000/6/15 ブレコミン) ▼関連試薬
【Aldrich 】 丸岡触媒: (11bS)-(+)-4,4-Dibutyl-4,5-dihydro-2,6-bis(3,4,5-trifluorophenyl)-3H-dinaphth[2,1-c:1′,2′-e]azepinium bromide 分子量:748.64 CAS: 851942-89-7 製品コード: 677086 値段: 50 mg, 41,100円 (2008.11.2 現在) 用途:不斉配位子 説明: グリシン誘導体から天然型、非天然型α-アルキル-α-アミノ酸やα,α-ジアルキル-α-アミノ酸のエナンチオ選択的合成が達成できる。 文献:Hashimoto, T.; Maruoka, K. Chem. Rev. 2007, 107, 5656. その他の丸岡触媒に関する記述: 不斉相間移動触媒:丸岡触媒TM(Aldrich 製品紹介), 相間移動触媒
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【用語ミニ解説】
■DMSO,DMF
■SN2反応
二分子求核置換反応。求核剤が炭素に対して、脱離基の背面から衝突することで反応が始まる。
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■E.J.Corey
(写真:nobelprize.org)
Elias James Corey。ハーバード大教授。合成化学の権威。1990年「有機合成の理論および方法論の開発」でノーベル化学賞を受賞。Corey-Bakshi-Shibata還元、向山-Corey法、Corey-Winter法 、Corey-Kim酸化、Corey-Fuchsアセチレン合成と多数の人名反応を開発し、これらの反応を用いて多くの天然物の全合成を行った。
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