有機化学: (4) たゆたえども沈まず-有機化学あれこれ-
よくアクセスがあるものをまとめておきました。右バーのカテゴリ別も参照ください。

レポート・実験データ等のまとめ
・研究室に貼っておくと便利な表などをあつめてみた(現在も随時更新追加中)
・検索・計算に使える化学サイトをあつめてみた
・特殊記号の出し方・ショートカットキーまとめ
・MS WORDショートカットや特殊アルファベットの入力法まとめ
・Powerpointのショートカットキー
・出版社ごとのオープンアクセス化費用をまとめてみた(有機合成化学向け)
・ネットコンテンツを参考文献に挙げる話
・情報ソースはウィキペディア、な論文の話
・タダで読めるけど・・・-オープンジャーナルのあやしい世界
・最近のOLのはなし

材料化学・自然化学・疑似化学
・ボーイング787の窓の秘密とクロミック材料の話
・アメフラシの紫汁の謎
・タコが光ってもいいじゃなイカ!-青い毒タコ・ヒョウモンダコ科の秘密-
・やけど虫の毒と抗がん活性
・世界一大きい花の臭いの話
・竜の血の赤、虫の赤
・撤回された天然竜血分子が全合成で確かめられた話
・はじけるキャンディ・ドンパッチの話
・危険なDHMO? SDS(MSDS)の話
・水を脱水した話
・高校生が高価な薬分子を格安で作った、という話
・人工分子は天然に存在しないのか―抗がん剤分解物は妖精さんだった話―
・創薬分子が天然から採れた!!と思ったら・・・な話

有機合成化学実験
・Swern酸化の利点
・光延"反転"の話
・実験、爆発:やってはいけない組み合わせ
・モレキュラーシーブスは塩基か酸性か
・TBAFにモレシな話
・モレキュラーシーブスの乾燥法で収率が変わった話
・原料の不純物で反応が行ったり行かなかったりした話

大学講義の初級有機化学
・フィッシャー投影式をジグザグ式に変換する方法
・ニューマン投影式の理解の仕方
・R/S表記やE/Z表記など

2016年07月05日

モレキュラーシーブスの乾燥法で収率が変わった話

これまでにいろいろとモレキュラーシーブスの知られざる(?)機能と性質について書いてきており、ちょっとしたモレシブログと化しております。

1)モレキュラーシーブスは塩基か酸性か
2)モレキュラーシーブスは脱水剤か貯水剤か
3)TBAFにモレシな話

モレキュラーシーブスは合成化学者にはご存知の通り脱水乾燥剤として利用されているので、溶媒の脱水に用いたり系内で生じる有機低分子を吸着させたりといった使われ方をされていることがほとんどです。蒸留するよりも水分が少なくなるということで、実験の危険性回避で蒸留をできるだけ避けるようになってきている昨今ますます利用されている感があります。

Drying of Organic Solvents: Quantitative Evaluation of the Efficiency of Several Desiccants
D. B. G. Williams, M. Lawton,
JOC 2010, 75, 8351


しかし何でもかんでもモレシを入れれば乾燥できるわけではありません。3Aや4Aなどモレシごとで吸着できる穴のサイズが異なるので、目的に合ったモレシを選択しないと溶媒そのものが吸われてしまうことにもなります。また、モレシの添加はあくまで脱水であって、蒸留とは全く別であるということはちゃんと理解しておかないといけません。特に含窒素系のものは溶媒が空気酸化されたものも入ってたりしてるので当然そんなのはモレシでは除けません。

・乾燥剤の種類と乾燥能力(+再生法と乾燥対応表) (ナカライテスク)


それだけではなく、なぜかアセトンはモレシを入れると水分が増えるという謎現象も報告されています。これは、以前も書きましたがモレシが基本的に塩基性であるためで、アルドール反応、Claisen縮合等を繰り返し、2量体由来のメシチルオキシドができてしまうため、その際の脱水反応で水がどんどん増えていくと報告されています。さらには3量化したイソホロンもできるとか書いてあるブログやらなんやらも。というふうに「アセトンにモレシは水増える」って論文にはあるんだけど、各種メーカーのデータだとアセトンのモレシ脱水の表もあったりするんだよなあ。どうなってるんだろほんとのところ。
(Jul/6/2016:イソホロンあたりの図と文章を修正)
アセトンMS表.jpg
アセトンバイプロ.jpg

Desiccant efficiency in solvent drying. 3. Dipolar aprotic solvents
D. R. Burfield, R. H. Smithers
JOC 1978, 43, 3966


1)モレキュラーシーブスは塩基か酸性か


そんなモレシは、ただ入れただけでは水は吸ってくれません。というかもう空気中の水をたっぷり吸った状態で置かれていて機能は低下したままですから、加熱などで吸着された水分子をふっとばし活性化してから用いられます。そんな活性化法と収率について面白い論文があったので紹介します。


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2016年04月01日

ゲルマニウムin有機合成の話

さて、前回の話で、ゲルマニウムが覚醒してしまったようなのでこんなタイトルの話をまとめることにしました(そうなの?

ゲルマニウムは14族の典型元素で、周期表的にはケイ素(Si)の下、スズ(Sn)の上で炭素(C)と同系列の元素です。日本ではどうにも胡散臭い健康用品として使われる印象が圧倒的に強いゲルマニウムですが、すぐに交換反応を起こしてしまうスズよりも炭素との結合(特にアルキン)が頑丈、ケイ素よりも重原子、イオン化エネルギーがSiより小さいといった特性を持っております。

周期表14族.jpg

そのため、電子材料は発光材料などと言った分野ではゲルモール(フランのOの部分がGeになったもの。Siの場合にはシロール、Snの場合にはスタノール)などの形で、構造有機化学の分野では様々な高ひずみを持つ安定化合物の合成(もちろん物性も重要ですけど)などで結構利用される元素です。そしてなぜか高い日本人研究者率。

ゲルマニウム化合物.jpg

・Stable Germanone Nat. Chem. 2012, 4, 361
・Tetragermaplatinacyclopentane Organometallics 2011, 30, 3386
・1,2-Digermabenzene Organometallics 2015, 34, 2106
・Pentagermapyramidane Organometallics 2016, 35, 346
・Spirodithienogermoles Organometallics 2016, 35, 20
・Germa[N]pericyclynes Dalton Trans. 2015, 44, 11811
・2013年までの高周期14族メタラサイクルのまとめ
M. Tanabe, Tetrahedron Lett. 2014, 55, 3641.


ちなみに創薬分子としてもゲルマニウムを持ったものはプロパゲルマニウムというものが古くから知られており、ウィルスマーカーの改善剤として使われているほか、抗がん作用も知られています。
プロパゲルマニウム.jpg


またケイ素を含むこれら高周期14族は炭素と全く違う反応性も見せます。炭素と違って結合の手が5,6本生えた5配位、6配位状態をとることが可能ですし、以下のようにTfOHやHBrと言った酸で処理することによってフェニル基をOTfやBrなどへと変換することもできます。これを利用してフェニル基を保護基として使うことも可能です。

Ge置換1.jpg
・Hoge, B. et al. Chem. Eur. J. 2016, 22, 4758

こんな風に独特の特性や反応性を示す元素にもかかわらず、どういうわけかいわゆる有機合成化学、合成反応の中でのゲルマニウムはほぼ見たことないに等しいレベルで出てきません。周期表で上下にいる元素のケイ素とスズはしょっちゅう見るのに、です。

というわけでそんな有機ゲルマニウムの合成化学上での反応をまとめてみました。


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posted by 樹 at 13:50| Comment(0) | TrackBack(0) | 有機化学 | 更新情報をチェックする

2016年02月22日

同時多発同じ研究の話


"どんなに画期的なアイデアでも、同じアイデアを持っている人が100人いても不思議ではない。こんなことを思いついたのは自分だけだと、全員が思い込んでいるにすぎない。"

という格言(この先に続きがあってそれだと意味変わっちゃうんだけど)があるらしいですが、どんなにいいアイデアを持っていても、それでいい成果が出ていたとしても、自分だけがそれをやっている保証は全くありません。そしてそれを世に出そうと思ったとき、誰かに先を越されてしまえばパーになってしまうのが研究の世界。古くはグラハム・ベルに2時間遅れで電話の特許を申請したため優位性が認められなかったイライジャ・グレイなんかが知られていますが、論文でも同じようなもので、1番じゃないと「発明者」とはなかなかなりません。むろん実用化や効率化も非常に重要なので2番以降はそういうことが重要になってくるわけですが、結局それらは1番の人の業績があって、という話になってしまいます。先行者と同じことを独立してことをやっていても、2番手になってしまえばパクりともいわれてしまい、大概の場合論文としての発表自体ができなくなってしまいます。何年研究にかかっていようがパーです。こんな感じで先に出されてしまって博士の学位がお亡くなりになってしまった話も聞きます。


さすがに論文の世界では数時間でアウトというわけではなく、ある程度時間が近ければ何とかpublishさせてもらえる場合が多いのですが(もちろん緊急事態なので大至急論文化しないといけないわけですが)、今回は無事(?)同時に出すことに成功した(と思われる)世界同時多発類似研究を取り上げてみます。


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2015年10月02日

またどっちやねん!な話-抗マラリア薬合成再び

2年前にこんな話を投稿しました。

どっちやねん!な話ー創薬分子絶対構造決定の顛末

メフロキンは、キニーネの構造を模倣した創薬分子で、抗マラリア活性を持っています。薬としては古くから知られており、神経系の副作用も同時に知られていました。元々ラセミ体として使われていたようですが、比較的最近になって、旋光度が(+)を示す光学活性体にはその副作用が見られないという報告や、(+)体の方が1.5倍(-)体よりも強力で、半減期も長いということから、メフロキンのキラル合成の需要が急速に高まったのです。

mefloquine2 0 構造と活性.jpg

目的とする(+)体を確実に合成するためには、まずその絶対立体化学(S, R)を決めないといけません。ところがこの分子の絶対立体化学の決定は実にややこしい経緯をたどることとなり、こんな小さな分子にもかかわらず、その決着に40年も費やすこととなりました。

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posted by 樹 at 09:30| Comment(0) | TrackBack(0) | 有機化学 | 更新情報をチェックする

2014年11月26日

TBAFにモレシな話

TBAF(テトラブチルアンモニウム・フルオリド, tetrabutylammonium fluoride)は有機合成系の研究室では持ってないところはほとんどないと思われるくらいにメジャーな試薬で、シリル系(Si)保護基の除去としての利用法が一番多いかと思います。ほかにも塩基として用いたり、その塩基性を潰すため、TBAFにAcOHなどを添加する方法も知られています。

が、このTBAF、副反応としてアンモニウムイオンの分解によるトリブチルアミンの生成が知られているほか、水によって活性の弱いHF2へと変化してしまうこともわかっています(もっともTetrabutylammonium HF2-も脱シリル化剤として知られてはいるのですが)。またそれによって強塩基性のHO-が発生したりと、水のせいで色々やらしいことになってしまいます。

7 TBAF副反応分解.jpg

しかしTBAFそのものは極めて吸湿性が高い結晶で、脱水条件を実現するのはなかなかに困難です。加熱条件で無理やり脱水させた例もあるそうですが、加熱したせいなのか純粋TBAFがそういう性質なのかわかりませんが、Hofmann分解でアミンになってしまうという報告も同時にされています。一方、市販品で通常入手する形としては、THF溶液である場合が多いかと思います。しかしこのTHFも水とガンガン混ざるのでちゃんとした脱水試薬を調製するのはなかなか難しそうです。


そんなTBAFの脱水法について

『TBAF溶液にモレキュラーシーブス入れてる』


という話がTwitterに出てきました。確かに脱水剤のド定番ですからNa2SO4やMgSO4みたいにイオン交換とかの恐れを考えなくてもよさそうだし、一件問題なさそうです。
が、改めてモレシの組成を見てみると、、、、

MS3A: 0.6 K2O: 0.40 Na2O : 1 Al2O3 : 2.0 ± 0.1SiO2 : x H2O
MS4A: 1 Na2O: 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1 SiO2 : x H2O
MS5A: 0.80 CaO : 0.20 Na2O : 1 Al2O3: 2.0 ± 0.1 SiO2: x H2O

過去Entry:モレキュラーシーブスは塩基か酸性か

あれ、シリカ成分入ってるけどいいのこれ!?TBAFとモレシ反応して失活しちゃわない?てかほんとにTBAF溶液モレシで脱水していいの!?

と思ったので色々探してみました。

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posted by 樹 at 09:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 有機化学 | 更新情報をチェックする