汎用性の高いペンタフローロフェニルエステル中間物質を用いて,機能化された循環炭酸モノマーのシンプルで効率的な合成です
Daniel P Sanders1, Kazuki Fukushima, Daniel J Coady
1IBM Almaden Research Center, 650 Harry Road, San Jose, California 95120, United States. dsand@us.ibm.com
Journal of the American Chemical Society
|October 2, 2010
まとめ
新しい合成法では,安定した中間物質を用いて,機能化された循環性炭酸単体を作り出します. この汎用的なアプローチにより,高度なポリマーアプリケーションのための多様なモノマーの作成が可能になります.
科学分野:
- 有機化学 オーガニック・ケミストリー
- ポリマーサイエンスの科学
背景:
- 生物分解性および生物互換性ポリマーの需要が増加しています.
- 機能化されたモノマーへの汎用的な合成経路の必要性.
研究 の 目的:
- 機能化されたサイクル炭酸単体への改善された2段階の合成経路を開発する.
- 活性ペンタフルオロフェニルエステル群 (MTC-OPhF(5) を含む新型の循環炭酸中間物質を導入する.
主な方法:
- MTC-OPhF(5) の中間物質を1つの高収量ステップで合成する.
- MTC-OPhFの置換反応は,様々なヌクレオフィル (アルコール,アミン) との中間反応である.
- チオール-エネのクリック化学とアルキルハリドによる多様な機能群に対する耐性の実証.
主要な成果:
- MTC-OPhFの合成をグラムからキログラムのスケールで成功させました.
- MTC-OPhF(5) の中間物質から機能化された循環炭酸の高収量合成.
- 置換反応における幅広い機能群の許容性.
結論:
- 開発された方法論は,新しい機能化された循環炭酸塩を合成するためのシンプルで汎用的なプラットフォームを提供します.
- このアプローチは,新しい生物分解性および生物互換性ポリマーの作成を容易にする.
- MTC-OPhF(5) の中間は安定し,取り扱いは簡単で,様々な化学的変化を受けやすい.
関連する概念動画
Alkylation of β-Diester Enolates: Malonic Ester Synthesis
Malonic ester synthesis is a method to obtain α substituted carboxylic acids from ꞵ-diesters such as diethyl malonate and alkyl halides.
Carboxylic Acids to Esters: Acid-Catalyzed (Fischer) Esterification Mechanism
Carboxylic acids react with alcohols to yield esters via an acid-catalyzed condensation reaction called Fischer esterification. This is a nucleophilic acyl substitution reaction that proceeds via a tetrahedral intermediate, where a water molecule is eliminated as the leaving group.
Carboxylic Acids to Esters: Acid-Catalyzed (Fischer) Esterification Overview
The Fischer esterification reaction was developed by the German chemist Emil Fischer in 1895. It is a condensation reaction between carboxylic acids and alcohols in an acidic medium to give esters and water.
Intramolecular Claisen Condensation of Dicarboxylic Esters: Dieckmann Cyclization
Dieckmann cyclization is an intramolecular Claisen condensation of diesters. The reaction occurs in the presence of a base and generates a cyclic β-ketoester as the final product. Commonly, 1, 6 and 1, 7-diesters are preferred substrates for the reaction since the generated five, and six-membered cyclic β-keto esters are particularly more stable.
Alkylation of β-Ketoester Enolates: Acetoacetic Ester Synthesis
Acetoacetic ester synthesis is a method to obtain ketones from alkyl halides and β-keto esters. The reaction occurs in the presence of an alkoxide base that abstracts the acidic proton of the β-keto esters. The step results in an enolate ion which is doubly stabilized. The enolate then reacts with an alkyl halide via the SN2 process to produce an alkylated ester intermediate with a new C–C bond. The hydrolysis of the intermediate, followed by acidification, results in an alkylated β-keto acid.
β-Dicarbonyl Compounds via Crossed Claisen Condensations
Crossed Claisen condensations are base-promoted reactions between two different ester molecules producing β-dicarbonyl compounds. The reaction involving esters, with both containing α hydrogen, results in a mixture of four different products that are difficult to isolate. This reduces the synthetic utility of the reaction.


