青色光を使った非常に効率的かつ画期的なアミン合成法

プリンストン大学の研究チームとブリストル・マイヤーズスクイブの共働者が、青色光フラッシュを使った反応性アンモニウムラジカル・カチオン生成法を開発しました。サイエンス誌に掲載された彼等の論文の中で、チームは、彼等の新技法と、彼等がそれを置換アミン生成に利用可能と考えている方法を説明しています。イリノイ大学のトラビス・ブキャナン氏とカミ・ハル氏は、チームによって行われた研究と、新技術が有機化学に与える可能性がある予期される影響に対する第三者視点を提供してくれています。

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青色光を使ったアミン生成法

Blue light allows for making carbon-nitrogen bonds without ‘energetically unfavorable’ reactions

As Buchanan and Hull note, amines (which are molecules that have a C—N bond) are very important in the pharmaceutical industry—approximately 84 percent of pharmaceuticals contain amines. But, as they also note, conventional processes that are used to create carbon-nitrogen bonds involve what they describe as energetically unfavorable reactions—they are inefficient. The process typically involves hydroamination which is where a N—H bond is directly added to a C—C molecule, or even to a triple. In this new effort, the researchers report on a new method using a simple blue light from an LED that gets the job done in a more efficient way.

ブキャナン氏とハル氏が言及しているように、アミン(炭素・窒素結合を持つ分子)は、医薬品の約84%がアミンを含有しているので、製薬業界において非常に重要です。しかし、彼等が同時に言及しているように、炭素-窒素結合を作り出すために使われている従来のプロセスは、彼等がエネルギー的に無駄(非効率)な反応と説明している物を含んでいます。その工程は、一般的に、窒素-水素結合が、炭素-炭素結合分子、あるいは三炭素分子にさえも直接付加されるヒドロアミノ化を伴います。今回の新しい試みにおいて、研究者達は、単純なLED由来のブルーライトを使ったより効果的なやり方で成し遂げる新しいメソッドについて報告しています。

The team at Princeton used a photochemical approach that allowed for the creation of reactive ammonium radical cations using a flashing blue light (for 12 hours), which in turn was used to form the desired isomers. They used the blue light to excite an iridium complex to oxidize the amine, allowing for efficient bonding with the olefin. A thiophenol cocatalyst was then used to move the electron back. The researchers report that their technique could be uses for a variety of olefin and amine compounds allowing for using amines in pharmaceuticals in new and useful ways—some of which, they report, could not be created any other way. Furthermore, they note, the technique is completely atom economical—all of the atoms in the starting materials wound up in the end product.

プリンストン大学のチームは、閃光青色光(12時間)を使って、目的とする異性体をその後形成するのに使われる、反応性アンモニウムラジカル・カチオンの生成を可能にする、光化学的アプローチを使いました。彼等は、オレフィンとの効率的な結合が可能になるように、アミンを酸化するために、ブルーライトを使ってイリジウム錯体を励起しました。チオフェノール共触媒が、その後、電子を戻すのに使われました。研究者達は、彼等のテクニックが、新しい効果的な方法を使って、そのうちの一部は、彼等が報告しているように、他のどの方法を用いても生成不可能な医薬品にアミンの使用を可能にする、種類豊富なオレフィンやアミンの化合物に対して利用できると報告しています。さらに、彼等は、そのテクニックが、出発原料中の全ての原子が最終生成物に行き着くことになる、完全に原子経済的でもあります。

atom economical = 原子が無駄なく使われる

ブキャナン氏とハル氏は、新しい技法が、アミン合成に対して変革をもたらすアプローチになる可能性があることを示唆していて、研究者達は、全ての既存のオレフィン型のサンプルをアミノ化するために、自分達の技術を使ったことに言及しています。

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