用いることに成功した。可視光レドックス触媒によって炭素ラジカルを生成させる手法は近年研究が進んでいるが、酸化的条件で生成させる場合には、アニオン型原料がよく用いられる。その中でも有機トリフルオロボレート塩(R-BF3–)は、炭素ラジカル源として研究が進んでいる[1]。その一方で、より汎用性の高いボロン酸やそのエステルについては酸化されづらいため、この目的ではほとんど活用されていない。例外として、当量の強力な酸化剤や電気化学的手法を用いた報告がいくつか知られるのみであった。技術や手法の肝ボロン酸(またはボロン酸エステル)を酸化するには、冒頭図のようにトリフルオロボレート塩のように電子豊富ホウ素中心にする必要がある。著者らは以前、当量のルイス塩基を用いることでボロン酸エステルが1電子酸化できることを示していた[2]。様々なルイス塩基を検討した結果、キヌクリジノールを最適なルイス塩基触媒として同定した。対照実験から、光触媒、ルイス塩基、光照射の存在はすべて必要であることが示されている。メタノールを溶媒量添加することで、ボロン酸エステルの変換率、ルイス塩基触媒の回転率向上が達成された。最終的に下記の条件を最適条件として決定した。2基質一般性の検討アルキルボロン酸エステルを使えば様々なアルキル化(ベンジル位、ヘテロ原子α位、3級ベンジル位など)が可能である。ボロン酸を原料とした場合はよりラジカル生成の難しいアリール化・アルキル化ともに中程度から高収率で進行る。最適なルイス塩基触媒は用いる原料によって微妙に違うが、大きな差はなさそうである。3反応機構解析ボロン酸6aは、まず速やかにボロキシン6a’を形成する(メタノールによって加速される。NMR実験により確認)。このボロキシン6a’もしくはボロン酸エステル6bが、ルイス塩基複合体7を形成する。+0.81V、ボロン酸6aはE=+1.43Vであり、直接の1電子酸化が難しいことは合理化される。7から炭素ラジカル8が生成後、電子不足オレフィンでトラップされて安定化された炭素ラジカル11を生じる。これをを還元してアニオン12となり、メタノールによってプロトン化され、目的物13となる。生じるメトキシドアニオンがルイス塩基を再生させ、触媒化が達成されている。議論すべき点ボロキシンはルイス酸性がボロン酸・ボロン酸エステルに比べて高いためにルイス塩基触媒との反応性が高く、基質一般性も広がる傾向にある。ボロン酸エステルではベンジルやヘテロα位、3級炭素上といったラジカルが安定なものでしか反応できていない。酸化ポテンシャルの調整が難しいのか?メタノールをプロトン源+ルイス塩基の再生に活用する点は興味深いが、プロトン性溶媒に弱い基質へのアプリケーションが限られてしまうかもしれない。ルイス塩基触媒を再生させる別法、および立体制御法が今後の課題だろう。最新の記事cosine博士(薬学)。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。関心ある学問領域は三つ。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。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。2020年1月号がオンライン公開されました。(2021卒)―ぶれずに価値創造。その5Tshozoです。TweetsケムステFacebookケムステFacebookChem-Station(略称:ケムステ)はウェブに混在する化学情報を集約し、それを整理、提供する、国内最大の化学ポータルサイトです。名超の有志スタッフを擁する体制で運営しています。