ブログ:面白い最新論文解説したり、有名反応をまとめたり、入門向け記事書いたり。第五回では可視光レドックス触媒とほかの触媒の協働反応の開発が始まる様子を追いかけた。水素移動触媒や金属触媒で基質の拡張が行えることを示した。2015年から2017年にかけても研究の中心は可視光レドックス触媒であるが、より複雑な反応系が探索されている。ラジカル源を拡張でき、金属触媒はカップリングパートナーを拡張することができることを前回紹介した。三触媒協働反応の開発を目指すの自然なことだ。groupから初めての三触媒協働反応は2016年の保護アミンのαアリール化(参考文献1)水素移動触媒としてキヌクリジン、金属触媒としてニッケル触媒を協働させている。(参考文献1より引用)アイデアはシンプルで、水素移動触媒の水素引き抜きで発生したラジカル種を有機金属種でトラップするというもの。その駆動力として可視光レドックス触媒を用いると・・・言うのは簡単ですが実際こんなきれいに回るとは・・・なかなか信じがたいほど美しい反応ですね(^O^)/アリール化の次にアルキル化が報告されている(参考文献2)がそれぞれScienceとNature。んーさすがにやりすぎちゃう!??(^_^;)もちろん卓越した成果ですが。当然のように三触媒系を種々の反応へ展開。(参考文献3より引用)なかなかほかの手法では難しい、ケトン合成のエレガントな解答だろう。(このような分子変換は溝呂木・ヘックではできないと書こうとしたらできた:関連記事)他の三触媒も報告されていてる。なんと有機触媒の復活。協働反応でアルデヒドのα位にオレフィンを挿入する反応。(参考文献4より引用)非常に複雑な反応機構であるが反応はシンプル、原子効率100%。不斉はばっちりかかる。なんやこれ・・・芸術やろ(^O^;)還元的脱離促進ニッケル触媒によるC-O結合形成反応は一般的に難易度が高い。いうのもニッケル(II)アルコキサイド錯体が還元的脱離するのは吸熱的でエネルギー的に不利な反応だからである。ここでニッケル(II)を酸化してニッケル(III)にするとすみやかな還元的脱離が起きることが知られている。(参考文献5)MacMillan先生は2015年にこの酸化の駆動力に可視光レドックス触媒を適用。(参考文献6a)温和な条件でアルコールとアリールハライドのカップリングを実現した。おいて、「中間体の一電子酸化」という新しい反応開発指針になるかもしれない興味深い知見。翌年にはバックワルド先生とコラボして、本原理がアリールハライドのアミノ化にも有用であることも明らかにした。(参考文献6b)また2017年に、ニッケル触媒・可視光レドックス触媒協働によるアリールハライドのカルボン酸のカップリングを報告。エネルギー移動が絡んだニッケル触媒反応てっきり前述の二報と同じかと思いきや、この反応はニッケル(II)触媒の酸化が吸熱的であるにも関わらず進行し、前報のような電子移動の機構では説明ができない。様々な実験を通して、励起状態のイリジウム錯体から有機ニッケル種へエネルギー移動が起きていることが示唆された。エネルギー移動を金属触媒反応に取り組む指針としてこれまた興味深い知見。これらの三報は可視光レドックス触媒によって従来のニッケル触媒反応の制限がはずれ、より新奇な反応開発を予感させる。これからはこういう反応をもっと攻めるんじゃないかな???応用ついにこれまで開発した反応の応用にも取り組んでいる。・D化及びT化(参考文献7)重水素で標識された医薬は創薬において重要であるそうだ。可視光レドックス触媒と水素引き抜き触媒の協働反応で複雑化合物の水素交換を実現。われるかもしれないね。・ペプチドのbioconjugation(参考文献8)ペプチドの末端カルボン酸を位置選択的に脱炭酸アルキル化。水溶性の可視光レドックス触媒としてフラビン誘導体を用いている。(参考文献8より引用)間にあるカルボン酸は酸化電位が高くなっているため末端のカルボン酸選択的に反応が進行する。あとフラビンもこういう反応できるんだ!結構重要な知見かもね。なんかついにここまで来たか可視光レドックス触媒反応って感じだね。深い協働触媒系から応用へのまとめ三つの触媒が廻るというかなり凝った原理の反応を開発しているけれど、アウトプットの分子変換は無茶苦茶シンプル。いやはや、本当にすごいですよね。なんでいちいちこんなに収率いいんだろうね(^_^;)あとニッケル使った反応だけど、不斉反応にはなかなかもっていかないね。原理的に難しい部分があるのだろうか。それともそこには突っ込まないようにしているのか気になるところ。不斉反応化は力入れてない可能性も結構あると思うんだよね。開発した反応の応用はかなり力入れている感じがしますよね。実際に使えそうな感じがして、反応の性質をうまく使った素晴らしいアプリケーションだと思います。六回目で現在に追いつきました。groupはそろそろ次のフィールド行きそうな気がしてます。動向から目を離すことは不可能なので見守るともに勉強していこうと思う次第です。長かったMacMillan先生の特集も一端これで終わり。ないんだ!次回は全合成を追う。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。コメント名前メールアドレスサイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。Reserved.%d人のブロガーが「いいね」をつけました。