福山カップリング

福山カップリング
名前の由来 福山透
反応タイプ カップリング反応
識別子
有機化学ポータル 福山カップリング

福山カップリングは、チオエステルと有機亜鉛ハロゲン化物の間でパラジウム触媒存在下で起こるカップリング反応である。反応生成物はケトンである。この反応は1998年に福山徹らによって発見された。 [ 1 ]

利点

この反応は、高い化学選択性、温和な反応条件、そして低毒性の試薬の使用により、有機合成化学において大きな重要性を増しています。特に、このプロトコルは、ケトン、α-酢酸、硫化物、臭化アリール、塩化物、アルデヒドといった敏感な官能基と適合性があります。この優れた化学選択性は、臭化アリールへのパラジウムの酸化付加やアルデヒドへの亜鉛試薬の求核付加と比較して、ケトン形成速度が速いことに起因しています。[ 1 ]

機構

福山クロスカップリング反応は天然物合成において広く用いられているが、その反応機構は未だ解明されていない。Pd/C、Pd(OH) 2 /C、Pd(OAc) 2 、 PdCl 2、NiCl 2、Ni(acac) 2など、様々な触媒が反応を促進することが示されている[ 2 ] 。Pd(OH) 2 /C（パールマン触媒）を用いた提案された触媒サイクルは、亜鉛試薬または亜鉛末による還元によって活性Pd/Cをその場で生成することを特徴としている[ 3 ] 。活性Pd/C種はその後、チオエステルによる酸化付加、亜鉛試薬による金属交換、還元的脱離を経て、ケトンカップリング生成物を与える。

反応条件

Pd触媒福山カップリング

福山らは1998年にPdCl 2 (PPh 3 ) 2触媒を用いたエチルチオエステルと有機亜鉛試薬とのカップリングを報告した。 [ 4 ]驚くべきことに、N-保護アミノ酸のチオエステル誘導体から出発してα-アミノケトンをラセミ化なしに良好から優れた収率（58-88％）で 合成することができる。

ニッケル触媒福山カップリング

パラジウム触媒の使用とは別に、ニッケル触媒による福山カップリングの最初の例は、2002年に清水と関によって報告されました。[ 5 ] Ni(acac) 2は、他のニッケル触媒と比較して優れた収率を生み出すことがわかりました。

ジアルキル亜鉛試薬を用いたPd/C触媒福山カップリング

2004年、同じ研究グループがPd/C触媒を用いた福山ケトン合成を報告しました。この反応は、臭素と亜鉛末からその場で生成される臭化亜鉛の存在下で、ジアルキル亜鉛試薬と様々なチオエステルを結合させるものです。[ 6 ]著者らは、不活性な臭化亜鉛がシュレンク平衡を経て活性なRZnBr種に変化すると提唱しています。さらに、DMFを添加剤として使用することで、反応収率を向上させることができます。

天然物全合成への応用

ビオチン

この反応は(+)-ビオチンの合成時間を短縮するために使用されてきた。[ 7 ]これまでは、(+)-ビオチンのC2側鎖をチオラクトン中間体1に導入するために6段階の長い手順が必要であった。清水と関は、チオラクトン1と容易に調製できるアルキル亜鉛試薬2を触媒PdCl 2 (PPh 3 ) 2の存在下で福山カップリングさせることにより、(+)-ビオチンの効率的な合成を実現した。この反応でアルコール3が生成され、これを精製せずにPTSAと直接反応させると、アルケン4が単一の異性体として86%の収率で得られた。報告された手順に従ってアルケン中間体を水素化し、続いてベンジル脱保護すると、2段階で73%の収率で(+)-ビオチンが得られた。この福山カップリングシーケンスにより、チオラクトン1から 3 つのステップで (+)-ビオチンが 63% の総収率で得られ、シーケンスが短く、収率が高く、条件が穏やかで、試薬が容易に入手できるため、ビタミンを実際に得ることが可能になりました。

福山カップリングを利用したビオチン合成

逆合成的には、この反応はバルビエ付加に類似している。反応機構的には、この反応は福山還元[ 8 ]および福山・光延反応[ 9 ]と概念的に関連している。

参考文献

  1. ^ a b徳山 秀俊; 横島 聡; 山下 徹; 福山 徹 (1998-05-14). 「チオールエステルと有機亜鉛試薬のパラジウム触媒反応による新規ケトン合成」 . Tetrahedron Letters . 39 (20): 3189– 3192. doi : 10.1016/S0040-4039(98)00456-0 . ISSN  0040-4039 .
  2. ^シカンダル、サナ;ザホール、アミール・ファワド。ナヒード、シャジア。パルヴィーン、ブッシュラ。アリ、クルスーム・グラム。アクタル、ラビア（2022-02-01）。「福山還元、福山カップリング、福山・光延アルキル化：最近の開発と合成応用」分子の多様性。26 (1): 589–628。土井: 10.1007/s11030-021-10194-7。ISSN 1573-501X。PMID 33575984。  
  3. ^森 良一; 関 正彦 (2003-02-01). 「Pd(OH) 2 /C (パールマン触媒): 福山、薗頭、鈴木カップリング反応のための高活性触媒」 . The Journal of Organic Chemistry . 68 (4): 1571– 1574. doi : 10.1021/jo0265277 . ISSN 0022-3263 . PMID 12585906 .  
  4. ^徳山 秀俊; 横島 聡; 山下 徹; 福山 徹 (1998-05-14). 「チオールエステルと有機亜鉛試薬のパラジウム触媒反応による新規ケトン合成」 . Tetrahedron Letters . 39 (20): 3189– 3192. doi : 10.1016/S0040-4039(98)00456-0 . ISSN 0040-4039 . 
  5. ^清水 俊明; 関 正彦 (2002-02-04). 「ニッケル触媒を用いた亜鉛試薬とチオールエステルのカップリング反応による官能基化ケトンの新規合成」 . Tetrahedron Letters . 43 (6): 1039– 1042. doi : 10.1016/S0040-4039(01)02296-1 . ISSN 0040-4039 . 
  6. ^森 良一; 関 正彦 (2004-09-20). 「ジアルキル亜鉛を用いる福山カップリング反応による多官能ケトンの新規合成法」 . Tetrahedron Letters . 45 (39): 7343– 7345. doi : 10.1016/j.tetlet.2004.07.148 . ISSN 0040-4039 . 
  7. ^清水 俊明; 関 正彦 (2000-06-24). 「福山カップリング反応による(+)-ビオチンの簡易合成」 . Tetrahedron Letters . 41 (26): 5099– 5101. doi : 10.1016/S0040-4039(00)00781-4 . ISSN 0040-4039 . 
  8. ^福山 徹; 林 紹成; 李 楽平 (1990年9月). 「エチルチオールエステルのアルデヒドへの簡易還元：(+)-ネオトラマイシンAメチルエーテルの全合成への応用」 .アメリカ化学会誌. 112 (19): 7050– 7051. Bibcode : 1990JAChS.112.7050F . doi : 10.1021/ja00175a043 . ISSN 0002-7863 . 
  9. ^福山 徹; 周 忠光; 張 穆 (1995-09-04). 「2-および4-ニトロベンゼンスルホンアミド：第二級アミンの合成とアミンの保護のための非常に汎用性の高い手段」 . Tetrahedron Letters . 36 (36): 6373– 6374. doi : 10.1016/0040-4039(95)01316-A . ISSN 0040-4039 . 
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=福山カップリング&oldid =1298602365」より取得