有機金属化学 ( …...– 2 – 1.有機典型金属化合物の調製法...
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有機金属化学 (http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Yuki/classes/orgmet.html) 講義内容
(1) 有機典型金属化合物の調製法 (2) 有機典型金属化合物の反応 (3) 有機金属錯体の反応 (4) 触媒的不斉水素化 (5) クロスカップリング (6) 溝呂木–ヘック反応 (7) オレフィンメタセシス (8) 石油化学工業での均一系触媒反応
参考書
(1) 有機金属化学 (山本 明夫 著) 東京化学同人(ISBN978-4-8079-0857-8) (2) 有機金属化学 (植村 榮、大嶌 幸一郎、村上 正浩 著) 丸善(ISBN978-4-621-08199-0) (3) 有機合成のための遷移金属触媒反応 (辻 二郎 著) 東京化学同人(ISBN978-4-8079-0681-9) (4) ヘゲダス 遷移金属による有機合成 第 3 版 (村井 眞二 訳) 東京化学同人(ISBN978-4-8079-0736-6) (5) 有機遷移金属化学(上)(下) (John Hartwig 著、訳本) 東京化学同人(ISBN978-4-8079-0850-9, ISBN978-4-8079-0851-6) (6) Comprehensive Organometallic Chemistry III Elsevier (http://www.sciencedirect.com/science/referenceworks/9780080450476)
置換基の略号
略号 略号 略号 Me CH3– t-Am C2H5(CH3)2C– Ts 4-CH3C6H4SO2– Et CH3CH2– Hex CH3(CH2)5– Tf CF3SO2– Pr CH3(CH2)2– Cy cyclohexyl TMS Me3Si– i-Pr (CH3)2CH– Ph C6H5– Bn PhCH2– Bu CH3(CH2)3– o-Tol 2-(CH3)C6H4– Bz PhC(O)– i-Bu (CH3)2CHCH2– p-Anis 4-(CH3O)C6H4– s-Bu C2H5(CH3)CH– 1-Np 1-naphthyl t-Bu (CH3)3C– Ac CH3C(O)–
周期表
H
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Na Mg
Li Be
Al Si P S Cl Ar
B C N O F Ne
He
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn
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1.有機典型金属化合物の調製法
有機典型金属化合物(R–Li, R–MgX など)の特徴 ・ 炭素–金属結合をもつ。 ・ 炭素アニオンとして求電子的な化合物と反応する(求核剤)。 ・ 金属の電気陰性度により反応性が大きく変化する。 ・ Li, Mg, Cu ··· 水や酸素に対して不安定であり、空気中での単離が困難である。 反応が暴走する可能性がある。 アリル(CH2=CHCH2–)体、ベンジル(PhCH2–)体の合成は難しい。 ・ B, Si, Sn ··· 水や酸素に対して比較的安定である。 空気中で単離できる。
(1) 直接法 有機ハロゲン化物と金属単体とを反応させる。
注意点 ・ 溶媒の選択が重要(THF, Et2O, toluene, hexane, etc.)。 ・ 金属の形状(柱状、削状、ワイヤー、粉末)、粒径、不純物に注意。 ・ 反応前に活性化すると良い。 ・ Li の場合、Na の含有量で反応性が変わる。 ・ Zn の場合、Zn–Cu 合金を使うことが多い。
反応機構
直接法の特殊な方法 (a) 金属ナフタレニド
・ Li 金属を有機溶媒に可溶化する。 ・ 低温(0℃以下)で有機リチウムを発生できる。
・ ナフタレン以外に、次の化合物も利用できる。
(b) Rieke 法
M = 金属、X = ハロゲン Tetrahedron, 53, 1925 (1997).
・ ナフタレニドにより MXn が還元され、活性な金属微粒子(”M”)が生成。 ・ 大抵の金属ハロゲン化物が利用できる。 ・ 低温で“M”は R–X と有機ハロゲン化物と反応し、R–M を与える。 ・ “M”を Rieke metal とよぶ。
(c) Knochel法
Angew. Chem. Int. Ed., 45, 6040 (2006).
・ LiClによって亜鉛が活性化される。 ・ エステルを共存させて有機金属反応剤を発生できる。
参考) M. Uchiyama et al., Chem. Eur. J., 16, 1780 (2010).
(2) ハロゲン–金属交換反応 有機ハロゲン化物と有機金属化合物との反応
・ 平衡反応である。 ・ pKa が R–H < R’–H の(R–
が安定な)とき、反応がうまく進行する。 ・ 比較的よく利用される(直接法がうまくいかないとき、スケールが小さいとき)。
R X + 2 M + MXR MM = Li etc.
R X + M R MM = Mg, Zn etc.
X X = I, Br, Cl
R XM
M+ [R–X]–• M+ [R• X–]– MX
R•M
R M
Li +THF
–•Li+
R XR Li
NMe2
t-Bu t-Bu
MXn + n Na or K
cat.
"M"R X
R M– n NaX or KX
EtO2C
I Zn, LiCl
THF R
ZnI•LiCl
CuCN2 LiCl
R94%(R = CO2Et)
Br
R X R' M+ R M R' X+M = Li, MgXX = I, Br, SeR, TeR etc.
Br Bu Li+ Li Bu Br+
(pKa = 50) (pKa = 43)
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ターボ Grignard 反応剤(i-PrMgCl・LiCl)
Angew. Chem. Int. Ed., 43, 3333 (2004).
・ Mg と LiCl の混合物に i-PrCl を滴下して調製する。 ・ ただの i-PrMgCl よりも反応性が高く、低温で反応する。 ・ エステルやニトリルをもつ Grignard 反応剤が調製できる。
(3) 金属–金属交換反応
(a) 有機金属–有機金属
・ 特殊な有機金属(例.アリルリチウム)の合成以外、ほとんど用いられない。 ・ 平衡反応であり、カルボアニオンの安定性によって平衡が支配される。 ・ 上のような反応(電気陰性度 M: 小、M’: 大)の場合、
pKa が R–H < R’–H のとき、反応がうまく進行する。
(b) 有機金属–金属ハロゲン化物
・ 有機亜鉛、スズ、ホウ素、ケイ素の合成に広く利用されている。 ・ 鈴木–宮浦カップリング、根岸カップリングをする際には必須。 ・ MX と M’X の安定性により平衡が支配される(電気陰性度 M: 大、M’: 小)。 ・ X はアルコキシ基も利用できる(特に、B の場合)。
(4) 金属–水素交換反応 比較的酸性度の高い(pKa 40 以下)C–H 結合の水素原子を強塩基で引き抜く。
・ 主に有機リチウムの合成に利用される。 ・ 芳香族複素環、α-ヘテロ置換の有機リチウムの優れた調製法になる。 ・ 酸–塩基反応であり、有機リチウムの安定性によって平衡が支配される。 ・ pKa が R–H < R’–H のとき、反応がうまく進行する。 ・ C(sp)–H、ルイス塩基性官能基を近傍にもつ C(sp2)–H、ヘテロ原子のα位にあ
る C(sp3)–H のメタル化に利用可能。
よく利用される塩基 BuLi, s-BuLi, t-BuLi, EtMgBr, i-Pr2NLi, NaH etc. (市販されている)
しばしば利用される塩基 BuLi + KO(t-Bu) (Schlosser 塩基), i-Pr2NMgBr
Knochel–Hauser 塩基(1)
Angew. Chem. Int. Ed., 45, 2958 (2006).
・ 金属–水素交換反応で Grignard 反応剤が合成できる。 ・ C–X 結合は反応しない。
NBr i-Pr MgBr+
NMgBr i-Pr Br+
(����� �����)
i-Pr Cl + Mg + LiClTHF, r.t.
i-PrMgCl•LiCl
Br
Br
Br THF, –50 °C2 h
i-PrMgCl•LiCl
Br
Br
MgCl
t-BuCHOBr
Br
t-Bu
OH89%LiCl
R M' R' M+ R M R' M'+ M = Na, Li, MgX etc.M' = SnR3, BR2
Sn4 + 4 PhLi Li + Ph4Sn4
R M' + R MXn–1 +MXn M'X MXn = ZnCl2, R3SnCl, R2BX etc.M' = Li, MgX
R H R' Li+ R Li R' H+
Fe FeBuLi / TMEDA Li
Li
NH
MeMe
MeMe
+ i-PrMgCl•LiClTHF
NMgCl•LiCl
MeMe
MeMe 1
N
N
Br
THF–55 to –40°C2 h
1 N
N
Br
MgCl•LiCl
I2 N
N
Br
I67%
– 4 –
1,3-ジチアンのリチオ化
オルトリチオ化
J. Am. Chem. Soc., 118, 685 (1996).
J. Am. Chem. Soc., 92, 5389 (1970); Bull. Chem. Soc. Jpn., 53, 1138 (1980).
(5) ヒドロメタル化 金属水素化物のアルケンやアルキンへの付加
・ 有機ホウ素、スズ化合物の合成に頻繁に利用される。 ・ 位置選択性の制御を行う必要がある。 ・ アルキンの反応では、立体選択性(E/Z)の制御も必要である。
(a) ヒドロホウ素化(hydroboration)
・ シン付加、反マルコフニコフ選択的(見かけ上)。 ・ ホウ素上の置換基によって、位置選択性が変化する。 ・ 9-BBN-H が利用されることが多い。 ・ アルケンだけでなく、アルキンも反応する。
(b) ヒドロスタニル化
・ 触媒量のラジカル開始剤(AIBN)の存在下で、ラジカル機構で反応する。 ・ 熱力学的に安定な生成物が主生成物になる。
S
S+ BuLi
S
SLi
1. RCHO2. AgNO3
H
O
OH
R
(pKa = 31)(pKb = 50)
Fe
O
N(i-Pr)2n-BuLi, (–)-Sparteine
Fe
O
N(i-Pr)2
Li
up to 99% eeN
NH
H
Fe
NMe2
HMeBuLi
Fe Li NMe2
MeH BuLi / TMEDA
Fe
NMe2
HMe
LiLi
R Ror H M+R M R
MH H
or
Bu + H BR2 BuBR2
Bu Me
BR2
BH3•THF
(Me2CHCH)2BHMe
BH(9-BBN-H)
94 : 6
99 : 1
99.9 : 0.1
THPO + H SnBu3AIBN
THPO SnBu3
E/Z > 9/1AIBN =
Me Me
NNC N CN
Me Me
– 5 –
2.有機典型金属化合物の反応
(1) カルボニル化合物への求核付加 (a) ケトン、アルデヒドへの求核付加
(i) R”が通常の置換基の場合 ・ M = Li, MgX
無触媒で反応が進行する。 塩基性が高く、脱プロトン化をおこす可能性があるので、要注意。
・ M = CeX2 (?)
J. Am. Chem. Soc., 111, 4392 (1989); Org. Synth., 76, 228 (1999).
無触媒で反応が進行する。 塩基性が低く、エノール化しやすいカルボニルへの求核付加に利用できる。 R–Li or R–MgX と CeCl3(無水)を混合して調製する。
LaCl3·2LiCl
Angew. Chem. Int. Ed., 45, 497 (2006).
LaCl3 の 6 水和物と塩化リチウムを水中で反応後、真空加熱乾燥して調製。 基質のエノール化や還元を抑制できる。 イミンへの求核付加の場合、触媒量の添加で効果がある。
・ M = B(OR)2
Angew. Chem. Int. Ed., 37, 3279 (1998).
Rh 触媒が必要。触媒的不斉反応が可能。
・ M = Zn (触媒的不斉求核付加)
J. Am. Chem. Soc., 111, 4028 (1989); 117, 4832 (1995).
ジエチル亜鉛(Et2Zn)がアルデヒドに求核付加するためには触媒が必要。 DAIB と Et2Zn から生じる亜鉛錯体が触媒になる。 DAIB は光学活性なので、光学活性な生成物が生成する(S:R = 99:1)。
(ii) R” = CH2=CHCH2-(アリル)の場合 ・ アリル金属化合物の特徴(σ–π平衡)
M = K, Li ··· π-アリルが安定。 M = MgX, BR2, SiR3, SnR3 ··· σ-アリルが安定。 M = SiR3, SnR3 ··· 平衡でない(π-アリルにならない)。
・ アリル金属反応剤の反応の特徴
R R'
OR" M+
H3O+
RR'
OH
R"
Ph PhO
BuMgBrBuMgBr + CeCl3 (1:1)
Ph PhHO Bu
18–36%98%
THF
LnCl3·6H2O + 2LiCl LnCl3·2LiCl(0.3–0.5 M solution in THF)
(Ln = La, Ce, Nd)
O MgCl·LiCl+THF0°C, 0.5 h
OH
with LaCl3·2LiCl (1.0 eq)without LaCl3·2LiCl
OH
93%0% 77%
R H
OR' B(OR)2+
Rh cat.
R R'
OH
(–)-DAIB cat.
Me
Me MeNMe2
OH
H
O
+ Et2Zn
OH
(–)-DAIB =
toluene0 °C, 6 h
0 mol %2 mol %
100 mol %
(–)-DAIB yield, % ee, %
0970
–98–
Et
MM
σ-アリル金属 π-アリル金属
MR
R'CHO+
α-attack
γ-attack
R R'
OH
RR'
OH
RR'
OH
RR'
OHα- vs γ-
E- vs Z-
anti- vs syn-
– 6 –
・ 位置選択性(α- vs γ-)、立体選択性
J. Am. Chem. Soc., 111, 4028 (1989); 117, 4832 (1995).
アリル金属は Rieke 法で調製。 アリル Grignard 反応剤 ··· γ−選択的 アリルバリウム反応剤 ··· α−選択的
J. Org. Chem., 46, 1309 (1981).
アリルホウ素反応剤 ··· γ−選択的
Tetrahedron Lett., 17, 1295 (1976); 24, 2865 (1983).
ルイス酸(TiCl4)によって反応が促進される(Hosomi–Sakurai 反応)。 アリルケイ素反応剤はγ-選択的に反応する。
(b) α,β-不飽和カルボニル化合物への求核付加 特徴
・ 1,2-付加と 1,4-付加が競争する。(選択性を制御することが重要) ・ 選択性を支配する因子 ··· 電荷、軌道係数、立体反発
(1つの目安) hard な求核剤(pKa > 25)··· 1,2-付加 (電荷による) soft な求核剤(pKa < 25) ··· 1,4-付加 (LUMO の軌道係数による)
参考 アクロレイン(2-propenal)の電荷と LUMO の軌道係数
(i) α,β-不飽和アルデヒドの場合
Tetrahedron, 36, 2305 (1980).
M
=
R
– 78 °CR Ph
OH
Ph
OH
Rα-adduct γ-adduct
MLiMgClCaClBaClCeCl2
α/γ47/53<1/9912/8892/872/28
E/Z (α)>99/1
98/298/2
>99/1
PhCHO
Me MeBuLi, t-BuOK Me
KMe BL2
L2 = pinacol etc.
E : Z = 93 : 7
PhCHOO
BL2H
PhMe
H
‡
PhMe
OH
anti : syn = 94 : 6
MeMe
Me K Me
BL2
E : Z = 5 : >95
PhCHOO
BL2H
PhH
Me
‡
PhMe
OH
anti : syn = 4 : 96
BuLi, t-BuOK
Me SiMe3EtCHO +E 100%
TiCl4
–78 °C Et
OH
Mesyn : anti = 95 : 5
Me
SiMe3EtCHO +
E : Z = 3 : 97
TiCl4
–78 °C Et
OH
Mesyn : anti = 69 : 31
Et
OH
Me
R2R1
O+ R3 M
R2R1
OHR3 R2R1
OR3a
b 1,2-addition(path a)
1,4-addition(path b)
O–0.366+0.616 +0.365
–0.533
–0.327–0.427 –0.489
+0.598
Me H
O+ R M
Me R
OH
Me H
OR
1,2-addition 1,4-addition
R—MBuLiMeMgBrBu2CuLi + TMSCl
1,2- : 1,4->99 : 1>99 : 11 : >99
上段: 電荷密度 下段: LUMO の係数
– 7 –
・ 基本的に 1,2-付加で反応する。 ・ Me3SiCl(ルイス酸)の存在下、有機銅反応剤は 1,4-付加で反応する。
Organometallics, 16, 4229 (1997).
・ 有機ホウ素反応剤の場合、触媒が必要(Rh 触媒の場合、1,2-付加)。
(ii) α,β-不飽和ケトンの場合
J. Am. Chem. Soc., 111, 4392 (1989); Organometallics, 16, 4229 (1997).
J. Am. Chem. Soc., 116, 6130 (1994).
・ 基質の形状、金属によって選択性が変わる ・ 通常、1,2-付加の場合、有機リチウム反応剤を 1,4-付加の場合、有機銅反応剤(or R–MgX + CuI 触媒)を用いる。 ・ その他、有機セリウム反応剤 → 1,2-付加 有機ホウ素反応剤 + Rh 触媒 → 1,4-付加
(iii) 3 成分カップリング 1,4-付加の反応機構
・ 有機金属の 1,4-付加により直接生成する化合物は、エノラートである。 ・ このエノラートは求電子剤と反応するか?
J. Am. Chem. Soc., 107, 3348 (1985); 110, 4718 (1988).
Angew. Chem. Int. Ed., 35, 104 (1996).
H
O+ Ph—B(OH)2
3% Rh(acac)(CO)2 – DPPB
MeOH/H2O
OH
Ph 59%
DPPB = Ph2P(CH2)4PPh2
Ph Ph
O+ Ph M Ph Ph
OH
Ph Ph Ph
OPh
1,2-addition 1,4-addition
MLiLi + CeCl3MgBrMgBr + CeCl3B(OH)2 + cat. Rh–DPPB
1,2- : 1,4-85 : 1598 : 2
<1 : 9991 : 9
<1 : 99
O+ M
HO O
1,2-addition 1,4-addition
MLiK
MgClCaClBaCl
1,2- : 1,4->99 : 138 : 6295 : 572 : 28<1 : 99
O + Me2CuLi OMe
R2R1
O+ R3 M
R2R1
O– M+R3 H3O+
R2R1
OR3
enolate
R2R1
OR3
El
El(electrophile)
O
TMSO
Li
OTBS
Me
CuI, 2.6 Bu3P
O– M+
TMSO OTBS
Me
Ph4Sn
HMPA
I CO2Me O
TMSO OTBS
MeCO2Me
O+
CO2MeMe
CO2Me+ Ph CHO
O
Me
CO2Me
CO2Me
Ph
OH
64%, 91% ee
10% ALB
O
O
O
OAl
Li
ALB
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J. Am. Chem. Soc., 124, 10984 (2002).
(c) カルボン酸誘導体との反応 反応機構
・ 通常は 1 が反応溶液内で分解してケトン 2 が生じ、3 が生成する。 ・ 1 の段階で反応を止め、酸で加水分解すれば、選択的に 2 が得られる。
(i) アルコールとケトンの作り分け
・ 第 3 級アルコールの合成は、エステル + R–MgX ・ ケトンの合成には、酸塩化物 + 有機銅
Weinreb アミド
Tetrahedron Lett., 18, 4171 (1977); Synth. Commun., 12, 989 (1982).
Tetrahedron Lett. 22, 3815 (1981). ・ カルボン酸誘導体からケトンを合成したいときに有用。 ・ 有機金属反応剤の代わりに LiAlH4 を用いると、アルデヒドが生成する。
N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)
J. Organomet. Chem., 412, 381 (1991).
・ 有機リチウム化合物からアルデヒドを合成できる。
(d) ニトリルとの反応
・ ケトンの合成法として有用。
(2) 有機ハロゲン化物への求核置換
(a) Wurtz 反応
(利用されることはほとんどない) Wurtz–Fittig 反応
(b) 有機銅反応剤の反応(Gilman 反応) (i) Diorganocuprate
J. Org. Chem., 17, 1630 (1952).
特徴 ・ Cu 上の R は一つだけ反応。 ・ 求電子剤の反応性
RCOX > RCHO > R–OTs, epoxide > R–I > ketone > RCO2R’ > RCN ・ R の反応性 C(sp3) (alkyl) > C(sp2) (aryl, alkenyl) > C (sp) (alkynyl) ・ R’の反応性 1° alkyl > 2° alkyl > 3° alkyl, alkenyl, aryl ・ R’ = allyl, propargyl の場合(α- va γ-)
R1
O+ Ar B +
1.5% [Rh(OMe)(cod)]2
toluene, 20°CR1
O
R2
OH
Arca. 90%
syn/anti = ca. 10/1
R2CHO
R X
O
X = OR" (ester), Cl (acid chloride), OH (acid)
R' MR
O–
XR'
O
R'R1 2
R' M O–
R R'R'
H3O+ OH
R R'R'
3
R1 X
O R2 M XOR
Cl
OH
MLi
MgXLi
MgXR22CuLi
Li
product
R2R1R2
OH
R1
O
R2
R
O
ORHNMe(OMe)·HCl
AlMe3R
O
N OMe
Me R
O
R'
R' MR
R' O–
N OMe
Me
M+H3O+
Weinreb amide
M = MgX, Li
FeBuLi
TMEDAFe
Li
Li
H NMe2
O(DMF)
FeCHO
CHO 70%
R C N + R' MgXN
R'R
MgX H3O+
R
O
R'
R BrNa
R R
Br Br Bu+Na
Et2OBu
70%
2 R Li + CuIR' X
R R'R2CuLi
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(ii) Higher Order Cyanocuprate
特徴 ・ diorganocuprate よりも安定で、使いやすいことが多い。 ・ 第 2 級アルキルハロゲン化物とも反応する。 ・ Cu 上の R は一つだけ反応。
(iii) Mixed Ligand Cuprate
J. Organomet. Chem., 285, 437 (1985).
特徴 ・ cuprate の発生に必要な R–Li は 1 当量で OK。 ・ チオフェンは求電子剤と反応しない。
(3) エポキシドの求核的開環反応
(a) M = Li, MgX ・ エチレンオキシドとの反応には有用(2 炭素の増炭反応)。 ・ 置換エポキシドとの反応では、副反応がおこりやすい(脱プロトン化など)。 ・ BF3·Et2O の添加により収率が改善することがある。
(b) M = Cu
・ Higher Order Cuprate のほうが良い。 ・ 立体障害が小さな炭素と反応。 ・ Cu 上の置換基の反応性 C(sp3) > C(sp2) > C(sp)
(4) ハロゲン化
(a) 有機リチウム、Grignard 反応剤のハロゲン化
・ ハロゲンカチオン(X+)を発生する化合物と反応し、有機ハロゲン化物を与える。
・ X = I の場合 I2, ICH2CH2I ・ X = Br の場合 Br2, BrCH2CH2Br, BrCCl2CCl2Br, Br2CHCHBr2, BrCN ・ X = Cl の場合 NCS (NBS の塩素類縁体) ・ 金属–水素交換反応で調製した有機金属化合物を基質にする。
R X + R R'R
R'α-attack γ-attack
X = Br, ClX = OAc
α-selectiveγ-selective
R'2CuLi
+γ-selectiveR
XR
•R'
R'2CuLi
2 R Li + CuCN Higher Order CyanocuprateR2Cu(CN)Li2
S
BuLi
S LiCuCN
S Cu(CN)Li(commercially available)
R LiS Cu(CN)Li+
RCu(CN)Li2
S
Cu(CN)Li2
MeMe
S
+ BrCN
MeMe
CN82%
O + R M HO R M = Li, MgX, Al, Cu
O
PrPr Cu +
OHPr
Pr
PrCu(CN)LiPr2Cu(CN)Li2
30%86%
Cu(CN)Li2
SOH
OBnOBnO+
99%
R M + [X+] R X + M+ M = Li, MgX
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(b) 有機ホウ素、スズ、ケイ素化合物のハロゲン化 ・ ヒドロメタル化とセットで利用する(通常、反 Markovnikov 選択的)。
基質がアルケン ハロアルカンが生成 基質がアルキン ハロアルケンが生成
・ ヒドロホウ素化 → ハロゲン化
・ ヒドロスタニル化 → ハロゲン化
ハロアルケンの合成に頻繁に利用される。 生成したヨウ化アルケニルを利用して、炭素–炭素結合の形成に利用する。
・ 有機ケイ素化合物のハロゲン化
J. Am. Chem. Soc., 102, 3267 (1980); Tetrahedron Lett., 33, 7185 (1992).
ハロゲン化によって立体化学は反転する。 光学活性ハロゲン化物の合成にも応用可能。
(5) 一酸化炭素の挿入反応 (i) 有機リチウム
J. Org. Chem., 48, 1144 (1983); Tetrahedron Lett., 24, 4907 (1983).
・ 炭素–金属結合への一酸化炭素の挿入により、アシルアニオン等価体が生成。 ・ (潜在的に)様々なケトンの合成に有用である。
(ii) 有機ホウ素化合物
・ ホウ素上の R は一つずつ CO へ転位し、A, B を経て C が生成する。 ・ 中間体 A, B の段階で転位を止めて、そこから分子変換できる。
・ 中間体 A からの反応
ヒドリド還元剤の存在下で反応を行う。 発生した中間体 A はすぐに D に還元されるので、B は生成しない。 第 1 級アルコール(加水分解)、アルデヒド(酸化)が得られる。
RR
BH Br2
R BrH9-BBN
+ HSnBu3
cat. PdCl2(PPh3)2R R SnBu3
I2R
I
R SiMe31. Br2
2. NaOMeR
Br
+ HSiCl3
cat. (R)-MOP — [Pd] SiCl3 1. KF
2. NBS Br
Bu Li + CO–110 °C Bu
O
Li
R
O
R'
R
O
OR'
Bu
O
OH
RR'
Bu
O
O
R
R BR
R
CO RB C OR
R – + RB C
RR
O OBR C R
RO B C
R
RR
A B C
slow
R BR
R
CO
LiAlH(OMe)3
RB C
RR
O
A
RB C
HRR
OHOH–
H2O2, OH–
R CH2OH
R CHOD
– 11 –
・ 中間体 B からの反応
水の存在下で反応を行う。 発生した中間体 B は水によって求核置換され、E に変換される。 B から C への転位は加水分解より遅いので、C は生成しない。 第 2 級アルコール(加水分解)、ケトン(酸化)が得られる。
・ 中間体 C からの反応
アルコールを溶媒にする(中間体 B は加溶媒分解されない)。 第 3 級アルコール(酸化)が得られる。
(6) その他の反応 (a) 有機リチウム、Grignard 反応剤の官能基化
・ 有機リン化合物やカルボン酸の合成などにも利用される。
(b) 有機ホウ素化合物の反応
(c) Peterson オレフィン化
・ エノール化しやすいケトンやアルデヒドのオレフィン化に有用。 (Wittig 反応では難しい場合がある) ・ ケイ素の脱離の反応条件を選ぶことにより、E 体、Z 体の作り分けが可能。
ただし、原料の立体選択的な合成は…
COR B
R
R H2O
OBR C R
RB
OHBR C R
R
HOOH–
H2O2, OH–
OH
RR
O
RRE
R BR
R HO OH
CR
RRHO
H2O2
NaOH aq.
COO B C
R
RR
C
R M
M = Li, MgX
CO2R CO2H
O2R OH
SR SH
SO2Cl2R SO2Cl
SOCl2R S R
O
HP(OR')2
O
HPR2
O
PCl3PR3
R B
H2O2, OH–
CH3CO2D
R' N3
Br2
R OH
R D
RNH
R Br
R'
Cl2CHOMe
Et3COLi
R1R2NCl
H2NOSO3H
R COHR
R
R NR1
R2
R NH2
R CHO + Me3SiCH2 MgClR
HOCH2
SiMe3 H3O+ or NaHR
CH2
HR'
R"3Si OHH
R
H3O+
KH
HR'
R"3Si HR
OH2+
anti-elimination
HR'
R"3Si O–
HR
syn-elimination
H
R'
H
R
H
R'
R
H