有機合成化学者必携!有機合成の定番レシピ

研究室ですぐに使える 有機合成の定番レシピ

今月 20 日に発刊された 研究室ですぐに使える 有機合成の定番レシピ が良書だと思うのですが、内容を紹介したサイトが見当たらないのでご紹介します。

■ 内容概略
 本書の内容概略については、私の拙い言葉で紹介するよりも、巻頭の K. C. Nicolau と Phil. S. Baran による推薦の言葉がよくまとまっています。
クロマトのテクニックから、乾燥溶媒のつくり方、TLC ディップのレシピなど、ラボで毎日使っているテクニックがうまくまとめられている。それだけでなく、官能基変換、酸化反応、還元反応、炭素-炭素結合形成反応、保護基の脱着など、ほぼすべての標準的な反応のレシピが集められている。どんな有機合成の研究者にも必携の一冊となるに違いない
■ 内容詳細 - 反応のレシピ編
 官能基変換、酸化反応、還元反応、炭素-炭素結合形成反応、保護基の脱着という分類で標準的な反応が一通り並んでいます。すべての反応に具体的な実験項が記載されていて、どの反応条件でやるか迷ったときの First Choice の決定に使えそうです。印象としては Organic Synthesis の日本語版に近い感じでしょうか。比較的新しい反応についても掲載されています。例えば、Hartwig-Buchwald 芳香族アミノ化反応については以下のような記載。
 この反応は最近開発されたものであるが、その有用性のためにすでに数多くの総説 (*) があるので参考にするとよい。反応条件はたいへんたくさん発表されていてどれを使うか迷うところではあるが、下記にあげるのがおそらくもっとも簡単で、まず最初に試してみるべき価値のある条件であろう。
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オーブンで焼いて乾燥したシュレンク管にパラジウム触媒 (2.3 mg, 0.005 mmol) とナトリウム t-ブトキシド (134 mg, 1.4 mmol) を入れる。シュレンク管を真空ポンプを用いてアルゴン置換した後、4-クロロトルエン (126 mg, 1 mmol)、トルエン (1 mL) およびモルホリン (105 mg, 1.2 mmol) を加える。反応フラスコを 80 ℃に加熱する。出発物質の 4-クロロトルエンの消失をガスクロマトグラフィーで追跡する。反応完了後、室温に冷却しエーテル (40 mL) を加え、水 (10 mL) で洗浄する。有機層を分離し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濾過して濃縮すると粗生成物が得られるのでこれをフラッシュクロマトグラフィーで精製して目的のアニリン誘導体を得る。収量 172 mg。収率 97 %。
【参考文献】 D. Zim,S. L. Buchwald, Org. Lett., 5, 2413-2415(2003).
(*) 書籍では総説の文献が記載されている。本ブログでは省略。
また、実験項だけでなく、実験テクニックや注意事項などについても触れられています。
 (stille カップリング反応の欄で) 後処理時のうまい方法 : もし生成物がアセトニトリルに溶け、石油エーテルもしくはヘキサンに溶けにくいのなら、粗生成物をアセトニトリルに溶かし、石油エーテルで数回洗浄すると、スズ化合物を石油エーテル相に効果的に除去できる。
 (四酸化オスミウム酸化の欄で) 四酸化オスミウムは毒性が高い。揮発性が高く、蒸気に触れると失明してしまう危険があるのでドラフト中で防護して、注意して取り扱うこと。
■ 内容詳細 - 実験テクニック編
 有機合成実験をはじめたばかりの学生に、自己流の癖がつく前に是非読んで欲しい内容。防護具や安全性について、無水溶媒や冷却浴の作り方について、各種試薬の調製法について、クロマトや再結晶のテクニックなどについて非常によくまとまっています。続 実験を安全に行うために―基本操作・基本測定編 と共に研究室に一冊置いておきたいという印象。
 具体的な内容については本屋で立ち読みしてみて欲しいのですが、実験にある程度慣れて油断している方 (私を含めて) のために、本書で紹介されている安全具に関するエピソードを 2 つ引用しておきます。
 (K. B. Sharpless 教授に関して) もちろん彼は安全に配慮し常に保護めがねをかけていたのだが、まだ若手助教授だったころの 1970 年代のある深夜の事件が彼の人生を一変させた。学生がつくったガラス封入した NMR チューブの出来を確認していたとき、帰宅間際だったこともあって "たまたま" 保護めがねをしていなかった。そしてチューブは彼の目の前で炸裂した。ガラス破片は彼の眼球を直撃。これがもとで彼は片目の視力を永久に失ってしまった。病院での耐えきれない痛みや苦しみ、失明するかもしれない絶望感も、筆舌に尽くしがたいものであったという。彼は言う "私の経験からいえるのはたった一つ、いついかなるときでも保護めがねを絶対にかけよう。もし怠ればその代償は計りしれない"。
 (Karrn Wetterhahn 教授に関して) 1997 年、ジメチル水銀を使った実験をしていたのだが、なんと 10 ヶ月後、これがもとで亡くなってしまった。たった一滴の有機水銀を手にこぼしたがために。もちろん彼女はよく換気できるドラフトで実験していたし、保護手袋もしていた。しかし、後でわかったことだが、彼女のしていたラテックスの保護手袋はジメチル水銀に対してはまったく保護にはなっていないことがわかった。この悲劇的な話は、保護手袋をしているからといってそれだけで安全だと盲信してはいけないことを教えてくれる。
■ 原著との比較
 本書は 3990 円なので学生にとっては少し高価に感じるかもしれません。しかし本書の原著である Modern Organic Synthesis in the Laboratory: A Collection of Standard Experimental Procedures がペーパーバックでも 8000 円以上、ハードカバーだと 13000 円以上することを考えると、むしろ日本語版は半額以下というお買い得価格です。また、日本の研究事情に合わせて一部改訂や追加をしてくださっているようですので、日本の研究者には原著よりも使いやすいかと思います。レイアウトもきれいで、上村明男教授らによる訳も読みやすいです。 (良いことばかり書いているのであえて重箱の隅をつつくならば、p42 に 「精製」 を 「生成」 と漢字変換ミスがあります)

気ままに有機化学 2009年08月29日 | Comment(2) | TrackBack(0) | サイト・ツール・本

有機化学者が漢字変換登録すべき用語たち [増補版]

3 週間ほど前に 有機化学者が漢字変換登録すべき用語たち という記事を書いたところ、たくさんのコメントをいただき他にも登録しておくと便利な用語があることがわかりました。そこで今回、増補版を作ってみました。前回との違いは以下の 3 点。

・ 相間移動触媒、鎖状、薗頭、失活などコメントいただいた単語を追加。
・ 懸濁、分液、水層、有機層など、後で私が思いついた単語を追加。
・ 単語だけでなく不斉反応、配位子、転位反応などの熟語も追加。(一発変換の可能性アップ)

有機化学者が漢字変換登録すべき用語たち [増補版]
不斉、不斉反応、不斉収率、不斉炭素、電子求引、電子求引基、電子求引性、転位反応、配位、配位子、配座、配向性、開環、閉環、環化、開環反応、閉環反応、環化反応、旋光度、右旋性、左旋性 、求核、求電子、求核置換反応、求電子置換反応、求核付加反応、求電子付加反応、単離、増炭、律速、相間移動触媒、懸濁、乾固、基質、鎖状、前駆体、放冷、没食子酸、酪酸、薗頭、失活、水層、水相、有機層、有機相
前回 と同じく Windows ユーザーの方は、言語バーから [辞書ツール] を起動して、[ツール]−[テキストファイルからの登録]を選択し、090822_orgchemterm.txt を指定すると一括登録できます。(Macintosh ユーザーの方は こちら などをご参照の上、一個ずつ登録してください。ごめんなさい)

最後に、もし他に漢字変換登録しておくと便利な有機化学系の用語があればコメント欄にお願いします。

気ままに有機化学 2009年08月22日 | Comment(7) | TrackBack(0) | 用語・英語

過去の事例に学ぶ、論文投稿の裏技3つ

論文投稿は研究者の一生を左右しかねない非常に重要な仕事ですが、実は知られざる裏技がありました。今回は、実際にあった過去の事例を通じて、論文投稿の裏技を 3 つ紹介します。

▼ 後出しでも先に出版する裏技
[事例] 1993 年、ホールトングループがニコラウに先んじ、タキソールの史上初の全合成を完成したのです。ホールトン教授はさっそくこの成果をアメリカ化学会誌に投稿したのですが、ここで問題が持ち上がりました。わずかに遅れて全合成を達成したニコラウ教授が、その論文を 『Nature』 に投稿したのです。『Nature』 は論文が審査されて載るまでが速く、このため論文の受理はホールトンが早くとも、掲載・発表はニコラウの方が先というねじれ現象が生じてしまったのです。 (最終的にはタキソールの初合成の栄冠はホールトンに認められた)
[出典] 有機化学美術館へようこそ 分子の世界の造形とドラマ

▼ 望みの雑誌に論文を載せる裏技
[事例] あるとき論文をアメリカ光学協会誌 (J. Opt. Soc. Am.) に投稿したところ、内容があまりに応用に片寄っているという理由で掲載を拒否された。編集者は応用光学雑誌 (J. Appl. Opt.) に再投稿するように奨めたがこの物理学者はそれを受け入れず、その代わりに J. Opt. Soc. Am. の広告欄を買い取って論文を 「広告」 として掲載した。これはかなりの物議をかもしたが、雑誌側は著者が論文をはっきり 「広告」 とマークする限り、このようにして論文を公表する権利のあることを認めた。以後何年にもわたってこの物理学者および同じ研究所の同僚たちは J. Opt. Soc. Am. に速報を 「広告」 し続けた。これらの論文は他の文献にも引用されたが、その際、他の普通の論文と違うところはページ数がローマ数字で示されるという点だけであった。
[出典] 化学者たちのネームゲーム―名付け親たちの語るドラマ〈1〉

▼ 45 %の変動を 1 %にする裏技
[事例] 論文には 「ある実験を常時 4〜7 ℃の温度に保たれている低音室で行った」 と述べられていたが、論文審査員の 1 人が温度の変動が 45 %もあるからこの論文は受理できないと文句をつけた。これに応えて、著者は 4〜7 ℃を 277〜280 K (ケルビン) に変えて編集者に温度の変動はわずかに 1 %であると指摘した。
[出典] 化学者たちのネームゲーム―名付け親たちの語るドラマ〈2〉

これで今日からあなたも望みの雑誌にいち早く論文を投稿することができますね!笑

気ままに有機化学 2009年08月19日 | Comment(3) | TrackBack(0) | コーヒーブレイク

最近気になった化学系サイト・論文・本 2009/08/15

Natureに掲載された化学論文:過去50年を顧みる
 過去 50 年の Nature から厳選された化学論文たち。有機化学では、やはり Woodward、Corey、Nicolau は偉大。日本人では飯島澄男氏のカーボンナノチューブとz合憲三教授らの不斉増幅がピックアップされています。そういえば、つい最近の Science には 13C/12C の炭素同位体キラリティーを元にした不斉増幅が報告されてました。中性子1個の違いなのに・・・。

天然物談話会 2000 夜ゼミレジュメ
天然物談話会 2001 夜ゼミレジュメ
 菅敏幸教授による夜ゼミのレジュメ。実験方法・器具などの工夫に関して写真やエピソードを交えて紹介したもの。個人的には、ラネーニッケルを磁石でくっつける話や、漏れた水銀をドライアイスで固めて回収する話にへぇ〜。

Mad Science by Theo Gray
 はかたさんから情報提供いただいたマッドサイエンスのサイト。ナトリウム単体と気体塩素から食塩を作る反応の 動画 など、よい子はマネしちゃいけない・・・いや、マネしようと思ってもできないような事ばかりやってます。

◆ 最近/近日発売の有機化学系の本
 ・ 進化を続ける有機触媒―有機合成を革新する第三の触媒
 ・ 研究室ですぐに使える 有機合成の定番レシピ
 ・ プロセス化学の現場―事例に学ぶ製法開発のヒント
 ・ Gaussianプログラムによる量子化学計算マニュアル 計算入力法から実験値との比較まで
 ・ ELEMENT GIRLS 元素周期 ~聴いて萌えちゃう化学の基本~」

気ままに有機化学 2009年08月15日 | Comment(0) | TrackBack(0) | サイト・ツール・本

エレメントハンターエンディング 『スイヘイリーベ 〜魔法の呪文〜』 の動画と歌詞

NHK で放送中の元素アニメ 『エレメントハンター』 のエンディングソング、『スイヘイリーベ 〜魔法の呪文〜』 が素敵なので動画と歌詞をご紹介します。今日から練習して研究室や部署のカラオケで歌いましょう! (ただし周りから白い目で見られても責任は負いかねます)

Element Hunters ED

スイヘイ リーベ 僕の船
ナナマガル シップス クラークカ?
スイヘイ リーベ 僕の船
全部覚えて ノーベル賞!

水素にヘリウム リチウム ベリリウム
ホウ素 炭素 窒素 酸素 フッ素 ネオン(するっと暗記で)
ナトリウム マグネシウム アルミニウム ケイ素 リン(リン!)
よし!硫黄! 塩素 アルゴン(アルゴン!) カリウム カルシウム(カリッとBONE)

スカンジウム(チタン!) バナジウム(クロム!)
マンガン 鉄 コバルト ニッケル 銅やっても亜鉛!(会いたい!)
ガリウム(ゲルマニウム) ヒ素 セレン 臭素(かなりスゴイぞ)
クリプトン ルビジウム ストロンチウム(なんか強そう)

スイヘイ リーベ 僕の船
ナナマガル シップス クラークカ?
スイヘイ リーベ 僕の船
魔法の呪文だ 言ってみよう!
平和な未来は 元素から

歌詞の続きは こちら で見れますが、非常にマニアックな元素まで踏み込んでいっちゃってます。ポケモンのようにこの歌で元素を暗記する子供がいるかもしれませんね。全部覚えてもノーベル賞は取れませんが。笑

スイヘイリーベ~魔法の呪文~
かっきー&アッシュポテト
flying DOG (2009-07-29)


CD のジャケットがイっちゃってますね。化学者のイメージはやはりこんな感じなのでしょうか。

2012/5/27 追記
 『スイヘイリーベ 〜魔法の呪文〜』 の 2 番以降も含めたフルバージョンのプロモーションビデオが YouTube に投稿されていましたので、ここにも掲載しておきます。


(上の動画が再生できない場合は、動画が削除された可能性があります)

気ままに有機化学 2009年08月08日 | Comment(14) | TrackBack(0) | コーヒーブレイク