フェノールエーテル
化学において、フェノールエーテル（または芳香族エーテル）は、フェノール（C 6 H 5 OH）から誘導される有機化合物であり、ヒドロキシル（-OH）基がアルコキシ（-OR）基に置換されています。通常、フェノールエーテルはフェノールと有機アルコールの縮合によって合成されますが、エーテルの合成に関する他の既知の反応もフェノールエーテルに適用できます。アニソール（C 6 H 5 OCH 3）は最も単純なフェノールエーテルであり、香水や医薬品の多目的な原料です。[ 1 ]バニリンとエチルバニリンはバニラの香料や香料によく使用されるフェノールエーテル誘導体であり、ジフェニルエーテルは合成ゼラニウムの香料としてよく使用されます。[ 2 ] [ 1 ]フェノールエーテルは、抗マラリア薬のキニーネや市販の咳止め薬の デキストロメトルファンなど、さまざまな医薬品の化学構造の一部です。
命名法
フェノールエーテルは、通常のエーテルと同じ命名法に従います。エーテルはRO-R'構造を持ちますが、フェノールエーテルでは置換基の1つがフェニル基（略称Ph）である必要があり、Ph-O-R'という単純な一般構造となります。そのため、フェノールエーテルのIUPAC命名法では、アルカンが何らかの炭化水素置換基である場合、「アルコキシベンゼン」または「フェノキシアルカン」という形式をとることがよくあります。
命名法におけるベンゼン環の優先性は、アルカンの炭素数がベンゼン環自体の炭素数より多いか少ないかによって決まります。アニソールは正式にはメトキシベンゼンとして知られ、メタノール（CH 3 OH）とフェノールの縮合によって生成します。エーテル性酸素に結合したメチル基は芳香族ベンゼン環よりも小さいため、分子の命名においてはベンゼンが優先されます。しかし、1-フェノキシオクタンはオクタン置換基を有しており、その炭素数はベンゼン環よりも多くなります。
芳香族環に置換基が存在する場合、芳香族化合物に名前を付ける際には標準 IUPAC 命名法に従う必要があります。
構造と特性
フェノールエーテルは、通常のエーテルと同様に、その前駆体であるフェノールやアルコールよりも親水性が低い。これらの化合物は水素結合を供与・受容することができる。しかし、フェノールエーテルはエーテル酸素を介して水素結合を受容することができ、極性溶媒にわずかに溶解する。しかし、芳香環の存在により、水やエタノールなどの極性溶媒への溶解性は低下する。ジエチルエーテルは100mLあたり8gと、ジフェニルエーテルの100mLあたり0.002gよりも高い水溶性を示す。[ 3 ] [ 4 ]
芳香環の存在はエーテル性酸素から電子を引き離すため、フェノールエーテルの加水分解はアルキルエーテルよりも著しく困難になります。エーテルが酸触媒加水分解を受けるためには、エーテル性酸素が著しく求核性である必要があります。
準備
フェノールエーテルは、フェノールとアルコールの酸触媒縮合によって合成されます。フェノールには、フェノール自体、ベンゼンジオール、ポリフェノール、その他のフェノール由来の分子が含まれます。
しかし、この合成法はアルコール自体の自己縮合のリスクがある（例えば、エタノールは自己縮合してジエチルエーテルを形成する）。より一般的で収率の高い反応はウィリアムソンエーテル合成である。この反応では、フェノールを強塩基でフェノキシドイオンに変換し、続いて求核置換反応によりアルキルハライドと反応させて目的のフェノールエーテルを形成する。第二級および第三級アルキルハライドはE2脱離生成物を好むため、第一級アルキルハライドが最も効果的である。[ 5 ]このエーテル合成法は自己縮合のリスクを排除し、実験室での収率は95%にも達する。
しかし、ウィリアムソンエーテル合成法ではビスアリールエーテル（ジフェニルエーテルなど）を合成することはできない。これは、ハロゲン化アリールが求核置換反応を起こさないためである。そのため、ウルマン縮合反応を利用することができる。すなわち、ハロゲン化アリールはフェノール（またはその誘導体）と反応し、酸化銅(II)などの銅系触媒の存在下でビスアリールエーテルを生成することができる。[ 6 ]
応用と発生
フェノールエーテルは、医薬品設計において、水素結合の受容体として作用するが、水素結合の供与体としては作用しない置換基としてよく利用される。これにより、多くの経口薬がリピンスキーの 5 つの法則に従うことができる。[ 7 ]フェノールの酸性水素をアルキル基の酸性水素に置換することにより、フェノールの毒性も低減される。ラットに経口投与した場合のフェノールの LD50 は 317 mg/kg であるのに対し、メチルエーテルであるアニソールでは 3500～4000 mg/kg である。[ 8 ] [ 9 ]さらに、エーテルはフェノールよりもはるかに疎水性が高く、フェノール置換基自体よりも消化器系で吸収されやすいため、そのような医薬品の経口摂取が可能になる。[ 10 ]例えば、胃酸逆流症を治療する経口薬のオメプラゾールには、2 つのフェノールエーテル置換基が含まれる。
フェノールエーテルは従来のフェノールに比べて疎水性が高いため、植物の精油によく含まれています。[ 11 ]アネトールは、フェノールエーテル置換基を1つだけ含むより単純な化合物で、アニス果実の精油の主成分です。エレミシンは、フェノールエーテル置換基を3つ含む天然有機化合物で、ナツメグとメースの精油の主成分です。[ 12 ]
参考文献
- ^ a bファイジ、ヘルムート;ヴォーゲス、ハインツ・ヴェルナー。浜本敏和梅村純夫；岩田忠雄ミキ、ヒサヤ；藤田康弘；バイシュ、ハンス・ヨーゼフ。ガルベ、ドロテア。パウルス、ウィルフリード (2000)。 「フェノール誘導体」。ウルマンの工業化学百科事典。土井: 10.1002/14356007.a19_313。ISBN 3527306730。
- ^ 「フレーバーランダウン：天然香料と人工香料」『サイエンス・イン・ザ・ニュース』2015年9月21日。2021年3月29日閲覧。
- ^ "ジエチルエーテル | C4H10O | ChemSpider" . www.chemspider.com . 2021年3月29日閲覧。
- ^ 「ICSC 0791 - ジフェニルエーテル」 . www.inchem.org . 2021年3月29日閲覧。
- ^ Wade, LG (2017).有機化学. Jan William Simek (第9版). Glenview, IL. ISBN 978-0-321-97137-1. OCLC 923017665 .
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク) - ^ Monnier, Florian; Taillefer, Marc (2009年9月7日). 「触媒的C-C、C-N、およびC-O-Ullmann型カップリング反応」. Angewandte Chemie International Edition . 48 (38): 6954– 6971. doi : 10.1002/anie.200804497 . PMID 19681081 .
- ^ Lipinski, Christopher A; Lombardo, Franco; Dominy, Beryl W; Feeney, Paul J (2001年3月). 「創薬・開発現場における溶解度と透過性を推定するための実験的および計算的アプローチ」Advanced Drug Delivery Reviews . 46 ( 1– 3): 3– 26. doi : 10.1016/s0169-409x(00)00129-0 . PMID 11259830 .
- ^ 「CDC - 生命または健康に直ちに危険となる濃度（IDLH）：フェノール - NIOSH出版物および製品」 www.cdc.gov 2018年11月2日 2021年3月29日閲覧。
- ^ PubChem. 「アニソール」 . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2021年3月29日閲覧。
- ^ Lipinski, Christopher A. (2004年12月). 「リード化合物および薬物類似化合物：5つのルール革命」. Drug Discovery Today: Technologies . 1 (4): 337– 341. doi : 10.1016/j.ddtec.2004.11.007 . PMID 24981612 .
- ^ 「ESSENTIAL OIL | Oxford Dictionary on Lexico.comによるESSENTIAL OILの定義、ESSENTIAL OILの意味も」。Lexico Dictionaries | 英語。2020年3月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年3月29日閲覧。
- ^スパイスの化学. VA Parthasarathy, Bhageerathy Chempakam, T. John Zachariah. Wallingford, UK: CABI Pub. 2008. ISBN 978-1-84593-420-0. OCLC 646755829 .
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