ニュース - 有機合成におけるシアン化物反応

シアノ基は強い極性と電子吸収を持っているため、標的タンパク質の奥深くまで入り込み、活性部位の重要なアミノ酸残基と水素結合を形成します。同時に、シアノ基はカルボニル、ハロゲン、その他の官能基の生体電子等配体であり、薬物の小分子と標的タンパク質の間の相互作用を強化できるため、医薬品や農薬の構造修飾に広く使用されています[1]。。代表的なシアノ含有医薬品には、サクサグリプチン (図 1)、ベラパミル、フェブキソスタットなどが含まれます。農薬にはブロモフェニトリル、フィプロニル、フィプロニルなどが含まれます。また、シアノ化合物は香料、機能性材料等の分野でも重要な応用価値を持っています。例えば、シトロニトリルは国際的な新しいニトリル香料であり、4-ブロモ-2,6-ジフルオロベンゾニトリルは液晶材料を調製するための重要な原料です。シアノ化合物は、その独特の性質によりさまざまな分野で広く使用されていることがわかります[2]。

2.2 エノールホウ化物の求電子的シアン化反応

清川健介氏のチーム[4]は、シアン化物試薬であるn-シアノ-n-フェニル-p-トルエンスルホンアミド(NCTS)およびシアン化p-トルエンスルホニル(tscn)を使用して、エノールホウ素化合物の高効率求電子シアン化を達成しました(図3)。この新しいスキームにより、さまざまなβ-アセトニトリル、および幅広い基質が得られます。

2.3 ケトンの有機触媒による立体選択的シアン化ケイ素反応

最近、ベンジャミンリストチーム [5] は、2-ブタノンの鏡像異性体分化 (図 4a) と、HCN または tmscn をシアン化物試薬として使用した、酵素、有機触媒、および遷移金属触媒による 2-ブタノンの不斉シアン化物反応を Nature 誌に報告しました。 (図4b)。シアン化物試薬として tmscn を使用すると、idpi の触媒条件下で、2-ブタノンおよびその他の広範囲のケトンが高度にエナンチオ選択的なシアン化シリル反応に供されました (図 4C)。

図 4A、2-ブタノンのエナンチオマーの分化。 b.酵素、有機触媒および遷移金属触媒を使用した 2-ブタノンの不斉シアン化反応。

c. Idpi は、2-ブタノンおよびその他の幅広いケトンのエナンチオ選択性の高いシアン化シリル反応を触媒します。

2.4 アルデヒドの還元的シアン化

天然物の合成では、グリーントズミックは立体障害のあるアルデヒドをニトリルに容易に変換するシアン化物試薬として使用されます。この方法はさらに、アルデヒドおよびケトンに追加の炭素原子を導入するために使用されます。この方法は、ジアジフェノリドのエナンチオ特異的全合成において建設的な意義があり、クレロダン、カリベノール A、カリベノール B などの天然物の合成などの天然物の合成における重要なステップです [6] (図 5)。

2.5 有機アミンの電気化学的シアン化物反応

有機電気化学合成はグリーン合成技術として、有機合成のさまざまな分野で広く使用されています。近年、これに注目する研究者が増えています。プラシャントW. Menezes チーム [7] は最近、安価な Ni2Si 触媒を使用して、芳香族アミンまたは脂肪族アミンを 1m KOH 溶液中で (シアン化物試薬を添加せずに) 1.49vrhe の一定電位で、対応するシアノ化合物に直接酸化でき、高収率で酸化できることを報告しました (図 6)。。

03 まとめ

シアン化反応は非常に重要な有機合成反応です。グリーンケミストリーの考え方に基づいて、環境に優しいシアン化物試薬が従来の毒性や有害なシアン化物試薬の代わりに使用され、無溶剤、無触媒、マイクロ波照射などの新しい方法が研究の範囲と深さをさらに拡大するために使用されています。工業生産において多大な経済的、社会的、環境的利益を生み出すためです[8]。科学研究の継続的な進歩に伴い、シアン化物反応は高収率、経済性、およびグリーンケミストリーを目指して発展していきます。

投稿時間: 2022 年 9 月 7 日