ジアゾ基転移試薬にご注意を


ジアゾ基転移反応は、一級アミンをアジドへ変換したり、活性メチレンにジアゾ基を導入する反応です。ジアゾ基転移試薬 (diazotransfer reagent) としてトルエンスルホニルアジドやトリフルオロメタンスルホニルアジドなどがありますが、これらのスルホニルアジド類の多くは爆発性を有するため、より安全なジアゾ転移試薬が望まれます。

爆発性を大幅に低減したジアゾ転移試薬として、イミダゾールスルホニルアジド塩酸塩 [論文1]、ベンゾトリアゾールスルホニルアジド [論文2]、2-アジド-1,3-ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスファート [論文3] などが報告されています。最後のものについては最近 東京化成 から発売されました。

さて、1 つ目と 2 つ目のものについて最近注意事項が発表されたのでご紹介します。

1 つ目のイミダゾール誘導体について、塩酸塩よりも硫酸塩やテトラフルオロホウ酸塩の方がよいことが報告されました [論文4]。塩を変えても反応性にはほとんど影響はなく、塩酸塩は吸湿性があり乾燥条件で保存しないと数週間でアジ化水素酸の匂いのする茶色の液体に変わってしまうそうです (嗅いだのか?)。しかも塩酸塩は衝撃にもセンシティブなのだとか。一方で、硫酸塩やテトラフルオロホウ酸塩は、塩酸塩に比べて、保存の安定性も上がり、衝撃に対するセンシティビティも下がっているようです。これから作るなら、より安全な試薬としてこれらの塩のものを作るのがよいと思われます。(ちなみに、上図右の化合物も塩酸塩の吸湿性が問題となりヘキサフルオロホスファートにしたそうです)

2 つ目のベンゾトリアゾール誘導体について、酸性の後処理をすると爆発することがあると報告されました [C&EN]。この試薬を開発した研究グループで実際に起こった事故で、誤って後処理を酸性で行い、金属スパチュラで固体をかきとろうとしたところ、爆発が起きたそうです。実験の際には文献の手順を守らないといけないし、Organic Azides: Syntheses and Applications などを読んでしっかり防護して実験する必要があると述べられています。特に酸性にすると微量の残存アジ化ナトリウムが爆発性のアジ化水素酸になる可能性があるのでやってはいけないとのことです。

これらの新しい試薬は旧来の試薬に比べて爆発性が大幅に低減しているのは間違いありませんが、やはりアジド誘導体なので充分に注意して取り扱う必要があります。

[論文1] "An Efficient, Inexpensive, and Shelf-Stable Diazotransfer Reagent:  Imidazole-1-sulfonyl Azide Hydrochloride" Org. Lett. 2007, 9, 3797.
[論文2] "Benzotriazol-1-yl-sulfonyl Azide for Diazotransfer and Preparation of Azidoacylbenzotriazoles" J. Org. Chem. 2010, 75, 6532.
[論文3] 熱および衝撃に安定なジアゾ基転移反応試薬 (東京化成) の文献参照
[論文4] "Sensitivities of Some Imidazole-1-sulfonyl Azide Salts" J. Org. Chem. 2012, 77, 1760.

気ままに有機化学 2012年02月28日 | Comment(0) | TrackBack(0) | 論文 (その他)

構造決定にご注意を

先日、会社の先輩に 「天然物の構造修正」 に関する論文と 「NMR の HMBC の注意点」 を教えていただきました (HMBC の解釈間違いによる天然物の構造のミスアサインも多いようです)。転載の許可をいただきましたので、このブログでも紹介させていただきます。

* * * * *

天然物の単離、構造決定はひと昔に比べればだいぶ下火になってきていますが、それでも分析技術の発展でこれまででは捉えきれなかった微量天然物の単離、構造決定も可能になってきて、「こんな構造あるの?」 というような新奇な構造もちょろちょろと報告されています。が、様々なテクニックで決定した構造が間違っていた、という話は未だにあり、というか全く減っていない。このあたり全合成の大御所の K. C. Nicolaou が 2005 年に総説 [論文1] を書いていたりしてたのですが、今回の論文はその続き的な内容です。

この論文 [論文2] には 2005 年以降に訂正された天然物の構造が表になっていて、どんなテクニックで構造決定されて、それがどんなテクニックで訂正されたのかが記載されていて、どんな間違いをしたのかが一目瞭然になっています。これ以上の中身については触れませんが、構造決定の主役となる NMR について気になる記載があったので書きとめておきます。

HMBC では通常、2 または 3 結合の H-C 相関がクロスピークとして観測されるが、しばしば (弱いけど) 4 結合相関が観測される。特にヘテロ芳香環では考慮すべき。

2 または 3 結合の H-C 相関が理論上考えられても観測されない場合がある。通常の HMBC では J = 8 Hz のカップリングを観測するようにパルスプログラムが組まれているので (この値は変更可)、この範囲に入らないものはスペクトル上観測されない、という原理を知っておくべき。


位置異性体や副生成物の構造を各種 NMR スペクトルで決める際には、「希望的観測」 は捨てて必ず可能性のある構造についても検討してみる、スペクトルから得られる情報に矛盾はないか、など心に留めておく必要があると思います。あとケミカルシフトにももう少し気を配る必要があるのでは、と感じています。我々は合成的に構造を確認できるという強みもあるので、スペクトルのみに頼らずに誘導化などの方法も考慮するという手もあります。

ちなみに構造決定の手順についてこちらによく書かれています。ご参考まで。
http://jjj.nengu.jp/
http://polaris.hoshi.ac.jp/kyoshitsu/shouyaku/lycopo/hikagetop.htm

[論文1] "Chasing Molecules That Were Never There: Misassigned Natural Products and the Role of Chemical Synthesis in Modern Structure Elucidation" Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1012.
[論文2] "Survey of marine natural product structure revisions: A synergy of spectroscopy and chemical synthesis" Bioorg. Med. Chem. 2011, 19, 6675.

気ままに有機化学 2012年01月18日 | Comment(7) | TrackBack(0) | 論文 (その他)

最近の有機化学論文のチョイネタ 5 つ

(1) 溶媒乾燥にはモレシが一番?
 著者らはルイス酸触媒の反応開発のために水が 10ppm 以下のドライな溶媒が欲しくて、種々の溶媒乾燥法を試し実際に水分量を測定したそうです。操作はすべてグローブボックス内で行われ、水分定量はカール・フィッシャー法。その結果、驚くべきことにナトリウム/ベンゾフェノン (いわゆるケチル) や水素化カルシウムからの蒸留のような操作よりも、3Åモレキュラーシーブスの方がはるかに乾燥能が高かったというのです。個人的にはモレシは簡易の乾燥法、きちんと乾燥させたいときはケチルや水素化カルシウムから蒸留というイメージだったのですが・・・何とも意外。そういえば NMR 用のクロロホルムにモレシを入れてる人もいますが、実はあれが一番効果的なのかも。
[論文] "Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the Efficiency of Several Desiccants" J. Org. Chem., Article ASAP

(2) 貴金属を溶かす有機王水
 王水 (Aqua Regia) は濃硝酸と塩酸を 1:3 で混ぜたもので貴金属を溶かす性質を持っているのはご存知かと思います。今回、塩化チオニルと有機溶媒 (ピリジン or DMF) の混合物が貴金属を溶かす性質を持つことが発見されました。名づけて有機王水 (Organic Aqua Regia)。有機溶媒の種類や混合比を工夫することで、数種の貴金属の混合物を分離溶出させることもできるようです。塩化チオニル単独では可溶化能はなく、塩化チオニルとピリジンが電荷移動錯体を形成し、金属を酸化しているようです。貴金属の回収などに使えるかも。
[論文] "Organic Aqua Regia-Powerful Liquids for Dissolving Noble Metals" Angew. Chem. Int. Ed., Early View

(3) 世界同時多発研究
 「世界には同じことを考える人が 3 人はいる」 なんていいますが、最近類似の反応が 3 つ同時期に報告されました。林 雄二郎 vs ベンジャミン・リスト のように 2 人が重なることはチラホラ見ますが 3 グループは珍しい気がします。反応はアリールハライドとベンゼンのカップリング反応で、カリウム/ナトリウムt-ブトキシドとリガンドを用いています。いずれもラジカル機構が提唱されており、各論文で遷移金属触媒ではなくラジカル経由で反応が進行していることを示す実験がいくつも組まれていてなかなか読みごたえがあります。反応機構検証の勉強にも。
[論文1] "Organocatalysis in Cross-Coupling: DMEDA-Catalyzed Direct C-H Arylation of Unactivated Benzene" J. Am. Chem. Soc., Article ASAP
[論文2] "tert-Butoxide-Mediated Arylation of Benzene with Aryl Halides in the Presence of a Catalytic 1,10-Phenanthroline Derivative" J. Am. Chem. Soc., Article ASAP
[論文3] "An efficient organocatalytic method for constructing biaryls through aromatic C-H activation" Nature Chemistry, ASAP

(4) ACS Catalysis 創刊
 2011 年 1 月に ACS から新しいジャーナル ACS Catalysis が創刊されます。均一系、不均一系から生体触媒まで、触媒に関する研究なら何でも扱うピアレビュー (査読付き) のジャーナルのようです。つい最近、論文の投稿の受け付けが始まりましたので、触媒研究の方は投稿先の検討に加えてみては?

(5) ACS の出版契約が新しくなります
 C&EN によると、ACS の出版契約が少し変わるようです (・・・と言っても実質的にはほとんど変わらないかも)。新しい ACS の出版契約には、教育目的の使用、同僚との共有、ウェブサイトへの公開に関してどのようなことが許されるのかが書かれています。例えば教育目的の場合、適切なクレジット (著作権表示) を付けて電子アクセスを在校生に限るならば自由に使えるとのこと。ACS に投稿される方はご一読あれ。

気ままに有機化学 2010年10月27日 | Comment(1) | TrackBack(0) | 論文 (その他)

アメリカ化学会の論文サイトでコナミコードを入力すると

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このコナミコード、未だに覚えている方は多いのではないでしょうか。今回、このコナミコードがアメリカ化学会 (ACS) の論文サイトの裏技に採用されたようです。百聞は一見にしかず、ということでさっそくお試しください。

まず、アメリカ化学会 (ACS) の論文の table of contents のページを開きます。例えば Current Issue of JACS を開いてみてください。そのページのどこでもいいので上のコナミコードをキーボードで入力します。すると・・・。(注:Internet Explorer 6 では機能せず、Internet Explorer 7 では動作が遅くレイアウトが乱れるそうです。)

その後の詳細については下記の動画をご覧いただきたいのですが、論文のチェックがより便利になるサービスのようです。ちなみに情報元は JACS β なのでバグではありません。しかしコナミコードが使えるのは一時的なもので、β 版から公式サービスになるときには適切なインターフェースに変更するとのこと。是非今のうちにコナミコードをお試しあれ!笑



気ままに有機化学 2010年09月04日 | Comment(3) | TrackBack(0) | 論文 (その他)

今月も Nature/Science 誌に有機化学が続々登場


昨年末に Nature/Science 誌に有機化学が続々登場 という記事で 「たった 3 ヶ月の間に 9 つもの有機化学系論文が!」 と書きましたが、今月はたった 1 ヶ月の間に 5 つもの有機化学系論文が!

ペプチド触媒の不斉臭素化によるビアリールアトロプ異性体の速度論的分割
"Dynamic Kinetic Resolution of Biaryl Atropisomers via Peptide-Catalyzed Asymmetric Bromination" Science 4 June 2010

亜ヨウ素酸(あるいは次亜ヨウ素酸)第四級アンモニウム塩を触媒とするエナンチオ選択的酸化的環状エーテル化反応
"Quaternary Ammonium (Hypo)iodite Catalysis for Enantioselective Oxidative Cycloetherification" Science 11 June 2010

パラジウム触媒下における塩素置換アリールのトリフルオロメチル置換アリールへの変換
"The Palladium-Catalyzed Trifluoromethylation of Aryl Chlorides" Science 25 June 2010

分子単結晶における配位子交換および選択的触媒水素化
"Ligand exchanges and selective catalytic hydrogenation in molecular single crystals" Nature 3 June 2010

アミドとペプチドの合成における極性転換反応性
"Umpolung reactivity in amide and peptide synthesis" Nature 24 June 2010

2 つ目の論文に関しては JST に 日本語の詳細な解説 がありますし、『chasing methodologies that are not there』 さんにも 解説記事 があります。また、1 つ目と 2 つ目の論文に関しては 『ユーキの有機化学Hot Topics』 さんの Millerのscience(動的速度論的光学分割) および 今度はscience(超原子価ヨウ素を用いた分子内酸化的エーテル化反応) に関連記事があります。それから、3 つ目の論文に関しては私のもう 1 つのブログ 『気ままに創薬化学』 の 芳香族フルオロ/トリフルオロメチル化反応 で取り上げさせていただきました。

ここ 2〜3 年で Nature/Science に掲載される有機化学の論文が増えてきました。新しいコンセプトと優れた結果があることが前提ですが、有機化学者も Nature/Science へ積極的に投稿していく流れなのかもしれませんね。

気ままに有機化学 2010年06月26日 | Comment(2) | TrackBack(0) | 論文 (その他)