有機合成化学

Xtalfluor:取り扱い簡便な固体のフッ素化剤

KitAlysis™ ハイスループット スクリーニング キット

新規フッ素化剤「XtalFluor(クリスタルフロー)」

XtalFluor-E(719439)とXtalFluor-M(719447)の構造

Figure 1 : Structures of the new deoxofluorination reagents, XtalFluor-E® (719439) and XtalFluor-M® (719447)

有機分子のフレームワークの中にフッ素を導入することは、重要な変換反応です。DAST(235253774642)やDeoxo-Fluor®は優れたフッ素化剤としてよく知られていますが、実際に使用する場合には、取扱いの煩雑さと安全性の問題を考慮せざるを得ません。

Couturierらによって最近開発されたXtalFluor-EとXtalFluor-Mは、従来のフッ素化剤の問題点の多くを解決する試薬です2。XtalFluorは、「クリスタルフロー」というその名の通り結晶性の脱酸素的フッ素化剤で、短時間であれば空気中で取り扱えます。また、基質適用性と反応性も、従来の脱酸素的フッ素化剤とほぼ同じで、アルコールからフッ化アルキル、アルデヒドとケトンからgeminal-ジフルオリド、カルボン酸から酸フッ化物、スルホキシドからフルオロメチルチオエーテル、ヘミアセタール糖からグリコシルフッ素ドナーがそれぞれ得られます(Scheme 1)。

Generic substrate scope of XtalFluor-mediated deoxofluorination

Scheme 1:Generic substrate scope of XtalFluor-mediated deoxofluorination

XtalFluorの特徴

  • 空気に安定な固体
  • DASTやDeoxo-Fluorに比べて熱的に安定
  • 広範な基質適用性
  • 高い化学選択性
  • DBU, Et3N・3HF, Et3N・2HFなどの促進剤が必要

その他の特長としては、無水反応条件下で遊離のHFを発生しないことが挙げられます。反応機構については解明中ですが、XtalFluorがフッ素を脱離せずにC-O結合を活性化するためと考えられています。DBU、Et3N・3HF、Et3N・2HFなどの反応促進剤が共存する場合には、フッ素が活性炭素原子を攻撃します。脱酸素的フッ素化剤の化学効率は高く、また、Scheme 2に示すように、DASTやDeoxo-Fluorが利用できる基質については、ほとんどの場合にXtalFluorも同様に作用します(Scheme 2)。

Specific examples of deoxofluorination with XtalFluor-E or XtalFluor-M

Scheme 2: Specific examples of deoxofluorination with XtalFluor-E or XtalFluor-M

XtalFluorは、DASTやDeoxo-Fluorに比べて安定であるという結果が熱量試験(ARC)から得られており、実用性が高いこともこの試薬の魅力となっています(Table 1)。

Accelerated Rate Calorimetry (ARC) data comparisons indicating a higher thermal stability of the XtalFluors

Table 1. Accelerated Rate Calorimetry (ARC) data comparisons indicating a higher thermal stability of the XtalFluors.

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References

  1. Beaulieu, F. et al. Org. Lett. 2009, 11, 5050.
  2. L’Heureux, A. et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 3401.
  3. Haufe, G. J. Prakt. Chem. 1996, 338 , 99.
  4. McClinton, M. A. Aldrichimica Acta 1995, 28, 31.
  5. Gatner, K. Pol. J. Chem. 1993, 67, 1155. (6) Franz, R. J. Fluorine Chem., 1980, 15, 423.

XtalFluor-E and XtalFluor-M are registered trademarks of OmegaChem, Inc. Deoxo-Fluor is a registered trademark of Air Products & Chemicals, Inc.

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