シリルエーテル

シリルエーテルの一般構造

シリルエーテルは、アルコキシ基に共有結合したケイ素原子を含む化合物群です。一般構造はR 1 R 2 R 3 Si−O−R 4で、R 4はアルキル基またはアリール基です。シリルエーテルは通常、有機合成においてアルコールの保護基として使用されます。R 1 R 2 R 3は、多数のシリルエーテルを提供するために変更可能な異なる基の組み合わせにすることができるため、この化合物群は保護基化学に幅広い選択性を提供します。一般的なシリルエーテルは、トリメチルシリル（TMS）、tert-ブチルジフェニルシリル（TBDPS）、tert-ブチルジメチルシリル（TBS / TBDMS）、トリイソプロピルシリル（TIPS）です。これらは、温和な条件下で非常に選択的に導入および除去できるため、特に有用です。

一般的なシリルエーテル

RO(TMS) RO(TES) RO(TBS)/RO(TBDMS) RO(TBDPS) RO(ヒント)
トリメチルシリルエーテル トリエチルシリルエーテル tert-ブチルジメチルシリルエーテル tert-ブチルジフェニルシリルエーテル トリイソプロピルシリルエーテル

形成

アルコールのシリル化には、一般的に塩化シランとアミン塩基が必要です。信頼性が高く迅速な方法の一つは、アルコールをDMF中の高濃度の塩化シランおよびイミダゾールと反応させるCorey法です。[ 1 ] DMFの代わりにジクロロメタンを使用すると反応は多少遅くなりますが、化合物の精製は簡素化されます。シリルトリフラートに用いられる一般的な立体障害塩基は2,6-ルチジンです。[ 2 ]第一級アルコールは1時間以内に保護できますが、立体障害アルコールによっては数日かかる場合があります。

シランクロリドを使用する場合、大量の水を排除することを除き、通常は特別な注意は必要ありません。過剰量のシランクロリドを使用することもできますが、必須ではありません。過剰量の試薬を使用した場合は、過剰なシラノールとシロキサンを除去するためにフラッシュクロマトグラフィーが必要になります。

シリルトリフラートと立体障害のあるアミン塩基が使用されることもあります。シリルトリフラートは対応する塩化物よりも反応性が高いため、立体障害のある位置にシリル基を導入するために使用できます。シリルトリフラートはより反応性が高く、ケトンをシリルエノールエーテルに変換します。シリルトリフラートは水に敏感であるため、不活性雰囲気条件下で処理する必要があります。精製には、飽和塩化アンモニウム溶液などの酸水溶液を添加します。水は残留するシリル試薬をクエンチし、アミン塩基をプロトン化してから反応混合物から除去します。抽出後、生成物はフラッシュクロマトグラフィーで精製できます。

ケトンは金属触媒の存在下でヒドロシランと反応する。[ 3 ] [ 4 ]

除去

酸やテトラ-n-ブチルアンモニウムフルオリドなどのフッ化物との反応により、保護が不要になったシリル基は除去されます。置換基が大きいほど加水分解に対する耐性は高まりますが、シリル基の導入はより困難になります。[ 5 ]

酸性媒体では、相対抵抗は次のようになります。

TMS (1) < TES (64) < TBS (20 000) < TIPS (700,000) < TBDPS (5,000,000)

基本的な媒体では、相対的な抵抗は次のようになります。

TMS (1) < TES (10-100) < TBS~TBDPS (20 000) < TIPS (100,000)

対称ジオールのモノ保護

対称ジオールをモノシリル化することは可能ですが、時折問題が生じることが知られています。例えば、以下のモノシリル化が報告されています。[ 6 ]

しかし、この反応は再現が難しいことが判明している。もし反応が熱力学のみによって制御され、ジアニオンがモノアニオンと同程度の反応性を持つとすれば、対応するジシリル化：モノシリル化：非シリル化ジオールの1:2:1の統計的混合物が予想される。しかし、THF中での反応は、2つの要因によって選択的となる。1. 最初のアニオンの速度論的脱プロトン化、2. モノアニオンの不溶性である。TBSClを最初に添加した時点では、溶液中には少量のモノアニオンしか存在せず、残りは懸濁状態にある。この少量が反応し、モノアニオンの平衡を変化させてより多くのモノアニオンを溶液に引き込むため、モノTBS化合物の高収率が得られる。場合によっては、ブチルリチウムを用いることでより優れた結果が得られることがある。[ 7 ]

3番目の方法はDMFとDIPEAの混合物を使用する。[ 8 ]

あるいは、過剰量（4当量）のジオールを使用して、反応をモノ保護に強制することもできます。

選択的脱保護

多くの場合、シリル基の選択的脱保護が可能である。例えば、タキソールの合成では次の反応が可能である：[ 9 ]

シリルエーテルは、主に立体的性質と電子的性質に基づいて区別されます。一般的に、酸性脱保護は、立体障害の少ないシリル基をより速く脱保護しますが、これはシリコン上の立体的嵩高さが酸素上の立体的嵩高さよりも重要であるためです。フッ素系脱保護は、電子不足のシリル基を電子過剰のシリル基よりも速く脱保護します。一部のシリル脱保護は、超原子価シリコン種を介して進行するという証拠があります。

シリルエーテルの選択的脱保護については、広範囲に検討されている。[ 10 ] [ 11 ]選択的脱保護は様々な条件下で達成されているが、以下に概説するいくつかの手順はより信頼性が高い。選択的脱保護は、立体構造（例えば、一次TBSと二次TBS、一次TESと一次TBS）または電子構造（例えば、一次TBDPSと一次TBS）に大きな差がある場合に成功する可能性が高い。残念ながら、ある程度の最適化は避けられず、脱保護を途中で実行し、材料をリサイクルする必要があることが多い。

一般的な酸性条件
  • 室温の MeOH 中の100 モル% 10-CSA (カンフルスルホン酸)。酸の「爆発」により、10 分以内に主要な TBS グループが脱保護されます。
  • 10 mol% 10-CSA、1:1 MeOH:DCM、-20 または 0 °C。0 で 2 時間以内に第一級 TBS 基を脱保護します。CSA をPPTSに置き換えると、速度は約 10 倍遅くなります。p -TsOHを使用すると、約 10 倍速くなります。溶媒混合が重要です。
  • 4:1:1 v/v/v AcOH:THF:水、室温。これは非常に遅いですが、選択性が非常に高くなります。
一般的な基本条件
  • HF-ピリジン、10:1 THF:ピリジン、0 °C; 優れた脱保護; 8 時間以内に主要な TBS グループを除去; HF を使用する反応はプラスチック容器で実行する必要があります。
  • TBAF、THFまたは1:1 TBAF /AcOH、THF; TBDPSおよびTBS基は、異なる条件下で互いの存在下で脱保護することができる。[ 12 ]

参考文献

  1. ^ Corey, EJ; Venkateswarlu, A. 「 tert-ブチルジメチルシリル誘導体によるヒドロキシル基の保護」 J. Am. Chem. Soc. 1972 , 94 , 6190–6191. doi : 10.1021/ja00772a043
  2. ^ Corey, EJ; Cho, H.; Rücker C.; Hua, DH「トリアルキルシリルトリフラートの研究：新規合成と応用」 Tetrahedron Lett. 1981 , 22 , 3455–3458. doi : 10.1016/S0040-4039(01)81930-4
  3. ^林 孝文; 林 千恵子; 魚住 雄三.テトラヘドロン：非対称性1995 , 6 , 2503.
  4. ^林 民夫; 林 千尋; 魚住 康弘 (1995年10月1日). 「新規キラルフェロセニルホスフィン-イミン配位子を用いたケトンの触媒的不斉ヒドロシリル化」 . Tetrahedron: Asymmetry . 6 (10): 2503– 2506. doi : 10.1016/0957-4166(95)00326-K . ISSN 0957-4166 . 
  5. ^ Greene, TW; Wuts, PGM (1999). 『有機合成における保護基』ニューヨーク: John Wiley & Sons. p. 114. ISBN 9780471160199。
  6. ^ McDougal, PG; Rico, JG; Oh, Y.-I.; Condon, BD「対称1, n -ジオールのモノシリル化のための簡便な手順」 J. Org. Chem. 1986 , 51 , 3388–3390. doi : 10.1021/jo00367a033
  7. ^ Roush, WR; Gillis, HR; Essenfeld, AP「フッ化水素酸触媒による分子内ディールス・アルダー反応」 J. Org. Chem. 1983 , 49 , 4674–4682. doi : 10.1021/jo00198a018
  8. ^胡、L.;リュー、B. Yu、C. Tetrahedron Lett. 2000、41、4281。土井： 10.1016/S0040-4039(00)00626-2
  9. ^ Holton, RA et al. 「タキソールの最初の全合成。2. C環とD環の完成。」 J. Am. Chem. Soc. 1994 , 116 , 1599–1600. doi : 10.1021/ja00083a067
  10. ^ Nelson, TD; Crouch, RD「シルイルエーテルの選択的脱保護」 Synthesis 1996 , 1031–1069. doi : 10.1055/s-1996-4350
  11. ^ Crouch, RD「ビスシリルエーテルの選択的モノ脱保護」 Tetrahedron 2004 , 60 , 5833–5871. doi : 10.1016/j.tet.2004.04.042
  12. ^東林 誠; 新子 健; 石津 剛; 橋本 健; 白浜 秀; 中田 正治「t-ブチルジメチルシリルエーテル存在下におけるt-ブチルジフェニルシリルエーテルの選択的脱保護、テトラブチルアンモニウムフルオリド、酢酸、水による」 Synlett 2000 , 1306–1308. doi : 10.1055/s-2000-7158
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Silyl_ether&oldid=1322714319」から取得