有機合成化学

COware‐COgen

KitAlysis™ ハイスループット スクリーニング キット

COgen:一酸化炭素の簡便で安全な発生法とその利用例

Skrydstrup教授らは、カルボニル化反応を研究する過程で、実験室環境で安定な固体の一酸化炭素(CO)前駆体を開発しました1。「COgen」と名付けられたこの前駆体は、非プロトン性溶媒中、25~150℃という広い温度範囲でPd触媒によりほぼ定量的にCOガスを発生する、信頼性の高いCOガス源です。また、13C標識された13COgenもCOgenと同様の反応で13COを発生します。

Scheme 1

COgenまたは13COgen を簡単かつ安全にカルボニル化反応に用いるために、2つの反応チューブから成る専用の反応容器「COware」も考案されています。一方のチューブでCOを発生させた後に、もう一方のチューブですぐにCOを消費するので、閉鎖系の中でCOを利用できます。13COgenもCOgenと扱い方は同じです。

Scheme 2

:COware反応容器、:脂質代謝改善薬剤Fenofibrateの合成への利用1

現在、COgenは、アミノ化1,2、アルコキシル化3、チオカルボニル化4、還元的カルボニル化5など様々なカルボニル化に利用できることが見出されています。CO挿入型鈴木―宮浦カップリング反応6、溝呂木―Heck反応7、α―アリール化8も開発され、さらに二重カルボニル化によるα―ケトアミド8もこのCOware – COgen システムで得られています9,1013C標識化合物も13COgenを用いることで同様に得られます。

Scheme 3

COware で生成したCOは、ガスボンベに充填されているCOと同様に使うことができ、グローブボックスでの操作は不要です。COware には、PTFEシリコンシールで再密封できるようPTFEの固定ディスクがついています。COgen-COwareシステムは、ドラフトでの使用に適し、COを利用できる簡便で安全な方法です。

【例】COの発生方法

基質0.5 mmolの基質に対し、1.5当量のCOgenを用います。COgen 0.75 mmol、0.0075 mmol Pd(dba)2(1 mol%)、0.0075 mmol [(t-Bu)3PH]BF4(1 mol%)、1.125 mmol Cy2NMeをトルエン3 mL中に加えて80℃に加熱します。10分以内でCOの発生は完了します。

COwareキット内容

反応容器1個、スクリューキャップ2個、PTFEディスク(再利用可)2個、silicone/PTFEセプタム10個

  • シリンジで穿刺しても再密封するシリコン/PTFEライナーにより、不活性ガスで置換できます。
  • グローブボックス内での操作は不要です。
  • 反応容器の耐圧:60 psi
  • 水素/重水素ガスには、別売りのH-Cap(STW10)をご利用ください。すべてのサイズのCowareでご使用いただけます。

COware外観ほか

H-cap外観

「COWare」については左記のページもご参考ください。

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References

  1. Hermange, P.; Lindhardt, A. T.; Taaning, R. H.; Bjerglund, K.; Lupp, D.; Skrydstrup, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6061-6071.
  2. Nielsen, D. U.; Taaning, R. T.; Lindhardt, A. T.; GĂgsig, T. M.; Skrydstrup, T. Org. Lett. 2012, 13, 4454-4457.
  3. (a) Xin, Z.; GĂgsig, T. M.; Lindhardt, A. T.; Skrydstrup, T. Org. Lett. 2012, 14, 284-287. (b) Burhardt, M. N.; Taaning, R.; Nielsen, N. C.; Skrydstrup, T. J. Org. Chem. 2012, 77, 5357-5363.
  4. Burhardt, M. N.; Taaning, R. H.; Skrydstrup, T. Org. Lett. 2013, 15, 948-951.
  5. Korsager, S.; Taaning, R. H.; Lindhardt, A. T.; Skrydstrup, T. J. Org. Chem. 2013, 78, 6112-6120.
  6. Lindhardt, A. T.; Simonssen, R.; Taaning, R. H.; GĂgsig, T. M.; Nilsson, G. N.; Stenhagen, G.; Elmore, C. S.; Skrydstrup, T. J. Label. Compd. Radiopharm. 2012, 55, 411-418.
  7. Hermange, P.; GĂgsig, T. M.; Lindhardt, A. T.; Taaning, R. H.; Skrydstrup, T. Org. Lett. 2011, 13, 2444-2447.
  8. (a) GĂgsig, T. M.; Taaning, R. H.; Lindhardt, A. T.; Skrydstrup, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 124, 822-825. (b) Korsager, S.; Nielsen, D. U.; Taaning, R. H.; Skrydstrup, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, ASAP.
  9. Nielsen, D. U.; Neumann, K.; Taaning, R. H.; Lindhardt, A. T.; Modvig, A.; Skrydstrup, T. J. Org. Chem. 2012, 77, 6155-6165.
  10. For other examples, see: (a) Bjerglund, K.; Lindhardt, A. T.; Skrydstrup, T. J. Org. Chem. 2012, 77, 3793-3799. (b) GĂgsig, T. M.; Nilesen, D. U.; Lindhardt, A. T.; Skrydstrup, T. Org. Lett. 2012, 14, 2536-2539.
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