とある化学の超ガテン系

実験嫌いの実験化学者が綴る企業の研究員の日常 (このブログはMac OS Xに最適化されています)




Sunday, February 15, 2009

Horner-Wadsworth-Emmons Reaction (2)

前回のブログの続きです。

で、実際に反応条件によるE/Z選択性はどうなるのかということですが↓

Z選択性を高めるためには反応の可逆性を抑えることが重要(だから、不安定イリドのWittig反応はZ選択的となる)。なので、oxaphosphetane formationステップを安定化させればいい。

で、Z選択性を高めるための具体的な方策としては、

a) カチオンM+や溶媒を変えて酸素原子の求核性を増す
b) リン原子上の置換基を変えてリンの求電子性を増やす

ということになる。

ということで、反応条件の制御によるE/Zコントロールの研究例を以下に列挙↓

1) S. K. Thompson and C. H. Heathcock, J. Org. Chem. 1990, 55, 3386.
カチオン(Li+, Na+, K+)、温度(-78℃, 23℃)、溶媒(THF, DME)について検討した結果↓
a) Li+, DME, rt.でE選択性が最大
b) -78℃でZ体比率がUP↑
c) Na+, K+塩では、溶媒と温度の選択性に及ぼす影響は小さい
d) Li+, THF, -78℃でZ選択性が最大

2) A. Redjal and J. Seyden-Penne, Tetrahedron Lett. 1974, 1733.
a) 低温でZ体の生成比が増える
b) Z選択性は、K+>Na+>Li+

3) J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1968, 1699.; Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3725.; tetrahedron 1983, 39, 3695.; ibid 1984, 40, 5153.; Tetrahedron Lett. 1988, 29, 2401.; ibid 1989, 30, 1173.
ホスホネート試薬のα-位に置換基がついている場合、特にα位分岐アルデヒドとの反応では、低温で反応行うとZ体が主生成物となることがある。

4) Y. Kishi et al., Tetrahedron 1981, 37, 3873.; J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 259.


Phosphonate / Z : E
(i-PrO)2P(O)CHMeCO2i-Pr / 5 : 95
(i-PrO)2P(O)CHMeCO2Et / 10 : 90
(MeO)2P(O)CHMeCO2Et / 90 : 10
(MeO)2P(O)CHMeCO2Me / 95 : 5

5) W. C. Still, C. Gennari, Tetrahedron Lett. 1983, 24, 4405.
THF中、18-crown-6存在下、KHMDSを使って、(MeO)2P(O)CH2CO2Meや(MeO)2P(O)CHMeCO2Meと脂肪族アルデヒドを反応させると、Z-選択的に反応が進行する(89-92%Z)。
但し、芳香族アルデヒド、α,β-不飽和アルデヒドではE-selective。

6) H. Nagaoka et al., J. Am. Chem . Soc. 1980, 102, 7962.; M. J. Hensed and P. L. Fuchs, Synth. Commun. 1986, 16, 1285.; H. Takayanagi, Tetrahedron Lett. 1994, 35, 1581.; H. Takayanagai et al., J. Org. Chem., 1994, 59, 2700.
リン試薬の電子吸引性置換基がニトリルだと一般にE選択性は低い。
α位に置換基がつくリン試薬ではZ体が主に得られる場合がある。(EtO)2P(O)CHiPrCN→E : Z = 1 : 35。

7) J. Org. Chem. 1964, 29, 3327.; Helv. Chim. Acta. 1979, 62, 2091.; Chem. Lett. 1984, 405.; Tetrahedron 1987, 43, 1895.; Synlett 1994, 805.; J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7652.; Chem. Eur. J. 2000, 6, 420.; J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 1109.; Tetrahedron Lett. 1988, 29, 711.
Ph3P=CHCO2Rとα位に酸素官能基を持つアルデヒドとの反応をMeOHまたはEtOH溶媒中で反応を行うとZ体が主生成物となる。


今回もメモま以上。つづく.....


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Friday, February 13, 2009

Horner-Wadsworth-Emmons Reaction (1)

また古い文献を読んでいます↓

Z-選択的Horner-Wadsworth-Emmons反応
Z-Selective Horner-Wadsworth-Emmons Reaction
有機合成化学協会誌 Vol.58 No.9 (2000)

どうやったら、Z-体のα,β-不飽和エステルができるか?という話です。

Horner-Wadsworth-Emmons(HWE)反応の反応機構は、

a) ホスホネート化合物のアニオンがカルボニル基に付加して、エリトロ、トレオ付加体を与える
b) 付加体の酸素アニオンがリンを攻撃してオキサホスフェタンを経由
c) リン酸エステル部分が脱離してオレフィンを与える

と考えられていたそうです(普通の教科書に書いてあることかな)。

で、初めの付加中間体は反応条件やホスホネート試薬によっては単離•観測が可能なのですが、オキサホスフェタンについては観測されたことはなく、それ以降の挙動は明らかにされてこなかったそうです。

ということで、著者等は計算で反応機構を明らかにしたのだとか。
ref. J. Org. Chem. 1999, 64, 6815.

具体的には、

a) リチウムエノレートのアルデヒドへの付加 (C-C bond formation)
b) オキサホスフェタン形成 (oxaphosphetane formation)
c) リンでのシュ-ドローテーション (pseudorotation)
d) P-C結合の開裂によるエノレートの生成 (P-C bond cleavage)
e) β-脱離によるオレフィンの生成 (C-O bond cleavage)

によって反応が進行することが分かったそうです。ちなみに、β-脱離はほとんど自動的に起こるようです。


で、

a) C-C bond formationステップでは、Z-体の方が有利
b) oxaphosphetane formationステップでは、E-体が有利
c) 律速段階はoxaphosphetane formationステップ
d) 気相だけでなく、溶媒としてジメチルエーテルを1および2分子リチウムに配位させた系での計算、および連続誘電体モデルによるバルクの溶媒効果を調べたことろ、oxaphosphetane formationの方がC-C bond formationよりも溶媒による安定化を受け易いことが分かったそうです(計算全然分からないコンキチには、「へえ~」というしかありません)ref. 有機合成化学協会誌 Vol. 57, 206 (1999).とか
e) 十分な溶媒による安定化を受けた場合、主にエントロピー項がE体生成に寄与している(脳ミソ溶けてきそうです)
f) よって、反応温度を下げることにより、Z体の比率を上げることができることが示唆された

そうです。

実際、温度の効果を例証する実験結果があります(著者等が学会発表)

ちなみに
a) THF中での反応では、-78℃での反応は0℃での反応よりもZ体比率が上昇する
b) トルエン中、0℃以上でLi塩基を使うと、E選択性が高い
そうです。


つづく.....

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Wednesday, February 11, 2009

研究員の経済学入門

経済素人のコンキチです。三十路に足を踏み入れ早数年。世間で引き起こされる様々なトピックスに関して、(ちょっとでも)深く洞察出来るといいなと思い、経済学の本を購入してみました。

で、今日からちょっとづつお勉強してみようかと思います。
以下、そのメモ第1弾。

今日お勉強したこと↓

経済: 社会の生産活動を調整するシステム

市場の失敗: 個人の自己利益追求が社会全体に悪い結果をもたらすとき生じる
ex.
交通渋滞(1人ひとりの運転者は同じ道路にいる他のすべての運転者に費用を強いている)
魚介や森林などの天然資源の乱獲•伐採、大気と水の汚染(共有地の悲劇だね)

経済成長: 経済が財•サービスを生産する能力の増加

意思決定: 個人の選択
どんな経済学の問題も、最も基本的なところでは個人の選択-何をするか、また何をしてはいけないかの選択にかかわってくる。
個人の選択の基礎原理↓

a) 資源は希少だ
人が選択をしなければならない究極の理由は「資源が希少」だからだ。
資源: 土地、労働、資本、人的資本、天然資源 etc.
資源は、その利用可能量がすべての生産的用途を満たすほど多量にはないとき希少であると言われる。

b) 機会費用
ex.
大学に行くことの機会費用=授業料+住宅費+仕事について稼いだはずの所得
あらゆる費用は機会費用である!

c) 限界での意思決定
何かの活動をもうちょっとだけ増やすか、あるいはもうちょっとだけ減らすかの決定は限界的決定である。
限界的決定の前提: 限界のことろでのトレードオフ(費用と便益の比較)、すなわち何かをもう少しだけ増やすか、あるいはもう少しだけ減らすかの便益と費用を比較考量すること。
このような決定の研究は限界分析として知られている。
ex.
仕事場で何人の働き手を雇うべきか
どれくりの走行距離でマイカーのオイル交換をすべきか
新薬の副作用の許容限度はどのくらいか
etc.

d) 人々は自分の暮らしを良くする機会を見逃さない: インセンティブ(誘因)
利用可能な機会が変化し、それに応じて行動を変えることで利益が得られるような場合、人々は新しいインセンティブに直面していると言われる。
経済学者は、人々のインセンティブを変えずに行動を変えさせようとするいかなる試みにも懐疑的だ。
ex.
製造業者に自発的に汚染物質の排出を減らすように呼びかけてもうまくいきそうにない。汚染を減らす金銭的なインセンティブを与えるほうがうまくいくと考える(負のインセンティブの設定でもよいのだろう)。

相互作用
ex.
1人の農家が改良品種のトウモロコシを作付けする→増産に成功し、儲かる
多くの農家が改良品種のトウモロコシを生産→トウモロコシ価格が下落し、グループ全員が貧窮する
合成の誤謬とかゲーム理論的考え方なのかな?

個人の選択の相互作用の基礎にある原理↓

a) 取引は利益をもたらす
取引 仕事を分割し、各人が他人の必要とする財をやサービスを自分が望む財やサービスと交換すること
特化: 各人が得意とするものに専念すること(分業は人類の生み出した最も大きな発明の一つと思います)
各人が1つの仕事に特化して他の人々と取引するとき、社会全体としてより多くのものを生産できるようになる(定説だね)
自分の欲しい財やサービスを市場で手に入れられることを知っていれば、人々は安心して自給自足を捨て特化する気持ちになれる

b) 市場は均衡に向かう
均衡: ある経済状態にあって何か違うことをしてみても誰も自分の暮らしを改善できなくなった状態(裁定取引って市場に均衡をもたらすよね)
市場が均衡に向かうという事実は、市場の動きを予測し信頼するために基礎
i) 大都市居住者はスーパーの棚がいつも商品(例えば食品)でいっぱいになっていることうを信じている
ii) もしある流通業者が配達を怠ると、代わりに配達できる業者に大きな利潤機会が訪れ、食品の供給ラッシュが始まる
iii) つまり、市場は大都市に住む人々がいつでも食品を入手できるということを保障する
iv) このことは大都市居住者が大都市居住者であり続けること、すなわち農場に住んで自分の食料を栽培する代わりに都市の仕事に特化することを可能にする

市場が均衡に向かうことにより、分業(特化)が可能となるのですね。

c) 資源はできるだけ効率的に用いられなければならない
効率的: 他の人々を犠牲にすることなく誰かの暮らしを良くするようなあらゆる機会が活用し尽くされているとき、経済は効率的だ。
公平性と効率性は通常トレードオフの関係にある

d) 市場は通常は効率的

e) 市場が効率的でない場合(市場の失敗)、政府の介入が社会厚生を高める可能性がある
市場が失敗する理由↓
1st 個人の行動は市場では適切に考量されない副作用を及ぼす
2nd 取引の一方の側が自分の資源の分け前を増やそうとして、相互に有益な取引の実現を妨げる
3rd ある種の財は、もともと市場での効率的な処理には適さない性質を持っている


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STARBUCKS×STARBUCKS

←最近、こんなのをのんでます。STARBUCKS CREAM Liqueur (お酒)です。

のみ方はいろいろ裏にいろいろかいてあるのですが、コンキチのオススメののみ方は、

スターバックスのエスプレッソブレンドを使っていれたエスプレッソ(自分でいれる)にSTARBUCKS CREAM Liqueurを適量加えて混ぜるというのみ方。

自分勝手に「STARBUCKS×STARBUCKS」って(心の中で)呼んでます。

で、味は文句なくエクセレントな味。カフェインとアルコールを同時に摂取できるそのカクテルの味は筆舌に尽くし難く、1度試してみた方が良いと思います。コンキチは完璧にクセになりましたね。

あと、姉妹品に黒いボトルのSTARBUCKS COFFEE Liqueurっていうのもあるようなので、そちらもそのうち試してみようかと思ってます。


以上、二流大出のなんちゃって研究員のどうでもいいサケメモでした。

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Sunday, February 8, 2009

早期退職勧奨

サキヨミをみたんですが、

出世競争に敗れたキャリア官僚には、早期退職勧奨があるそうです。

ちなみに民間企業にもあります。具体的にはJT。
(民間って言っても、前身は専売公社だけどね)

確か、同社のエリート社員は出世競争に敗れると、55歳でやめなきゃいけないんだと思う。で、再就職先を探さなきゃいけない(多分)。

具体的事例としては、取引先企業に顧問チックな役職で再就職する。で、どこかの大学の非常勤講師とかもしたりする。

ちなみにコンキチの知ってるそういった人は、かなり頭良かったです。
(ただ、JTのことぼろくそいってたけどね。まあ、きられたんだからそういった心情になるのは当然かな)

(もし間違ってたらごめんなさい)

あと、サキヨミに出てたコメンテーターが、

普通のサラリーマンは退職金は一回だけ

とか

退職金7千万は普通じゃない

とか言ってるけど、それは凡人の論理でしょ(かくゆうコンキチも凡人だけど)

そもそも、退職金の支給回数は転職の回数に依存するし、経営者になる場合は、社員を辞めたときにに1回と、役員の退職金の2回はある。

それから、大企業の経営者の退職金ってそれくらい貰ってる人もいると思うんだけど。

っていうか、キャリア官僚で、事務次官ポスト巡って出世競争してる人ってエリートでしょ。で、そういう人って民間企業でいったら、役員クラスでしょ。そういう人達を普通の一般職員の感覚で比較するのはいかがなものかと思うんですが.....


まあ、コンキチも天下りを促進しろと言ってるわけでは全然ないんですが、ロジックが破綻してると思ったのでちょっとムキになっちゃいました。

あと、分子料理法なるものが紹介されていたのですが、同料理法は分子式で表されると説明されていました。

っていうか、化学式でしょ
っていうか、化学式でもないし、分子式も一切でてこなかったんですが.....

アナウンサーって何勉強してきたのかな?大手TV局って平均年収1千万超なんだけど、それっぽっちの知性しかないくせに、エリート官僚批判できるのかよと思うのはコンキチだけでしょうか?

あと、国会議員って年収4,400万超っていう話があるんですけど、
see http://shinsho.shueisha.co.jp/toranomaki/030129/M

天下りや渡りを繰り返すエリート官僚よりも生産性の低い国会議員っていないの?けっこういると思うんだけどな。社民党とか共産党とか公明党とか杉村大蔵とか小渕優子とか姫井由美子とかetc.


以上、二流大出のなんちゃって研究員の怪炎でした。

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鈴木会長のコラム

NIKKEI NETにコンキチの敬愛する鈴木会長のコラムが載ってました↓

http://bizplus.nikkei.co.jp/colm/nbonline.cfm?i=2009020600682cs&p=1

とことで、コンキチの尊敬する経営者は4人います。

a) 鈴木会長
b) スティーブ•ジョブズ
c) 柳井会長兼社長
d) 武田國男会長

で、a-cはカリスマ色が強い(強過ぎる)と思う。
なので、彼らがいなくなってしまった後の、セブン、アップル、ユニクロの未来が人ごとながら心配です。
っていうか自分の今後の将来をもっと心配しろって感じですが.....


まあ、せっかくなので上述した4人について造詣を深める本でも紹介しますか↓



←鈴木語録満載。鈴木会長のCRMを勉強きでます。











←アップルの復活がジョブズCEOのカリスマ性のみによるものではないことが分かります。ちなみに、アップルのSCMは高く評価されている。










←柳井会長の「経営の教科書」です。










←タケダの改革がいかにして断行されたのかが分かります。コンキチはこの本で、國男氏を好きになりました。


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Sunday, February 1, 2009

New (?) Swern Oxidation 2

Swern酸化といえば、マイクロリアクターを使って室温で反応を行うっていうのあったな↓

http://www.chem-station.com/chemistenews/2005/04/post_177.html

瞬時に混合させる事により得られた反応中間物質を、分解するよりも早い0.01secという瞬時に次の反応に供することにより、室温で反応させても低温反応と同等以上の反応成績が得られる技術
(日経プレスリリースに書いてあった記事らしいです)

が肝です。

以上、メモでした。

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New (?) Swern Oxidation

ちょっと古い文献を読んでみました↓

A Mild and Efficient Alternative to the Classical Swern Oxidation
J. Org. Chem. 2001, 69, 7907-7909.

自分はまだやったことありませんが、Swern酸化っていう超有名な反応があります。有機合成に携わる人なら知らぬ者無しと思いますが、この反応はDMSOが活性化されて生成する中間体が熱的に不安定であるため、けっこう低温(below -60℃)が必要です。なおで、プロセス開発してる人はあまりやる機会はないかもしれません(-60℃を実機で実現するためには、特殊な合金で造った釜が必要だからね。普通の釜だと歪んじゃう)。

あと、ちょっと調べて分かったんだけど、最も一般的な活性化剤は(COCl)2だと思うんだけど、最初の報告例ってTFAAを使ってたんだね。

Swern酸化のおさらい↓

Activation of DMSO with TFAA

Activation of DMSO with (COCl)2

(COCl)2を使ったSwern酸化の問題点っていったら、極低温が必要っていうことが1番で、(COCl)2の取り扱いにはけっこう神経を使うといったところかと思います。

で、著者らの改良Swern酸化は、DMSOの活性化に2,4,6-trichloro[1,3,5]-triazine (cyanuric chloride, TCT)を使用すること。それにより、

a) TCTは安い
b) THF中で反応できる
c) 反応温度-30℃でO.K.(一応、0℃でも副生成物の生成なしにdimethyl alkoxysulfonium saltが形成するけど、クロロ体やチオメチルエステルの副生を避けるために反応温度を-30℃に設定したようです)

といったメリットがあります。


全部で20の実施例があって、その内訳ですが↓

Primary Alcohol→Aldehyde: 8例, 20-93% conversion(内6例は70% conversion以上)
Secondary Alcohol→Ketone: 4例, 90-94% conversion
N-Protected α-Amino Al.cohol→N-Protected α:-Amino Aldehyde: 8例, 20-90% conversion

あと、カルボン酸まで酸化されてしまっても、TCT/SBHで還元することで、対応するα-アミノアルデヒドへがtotal good yieldでゲットできると述べています。
ref. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 4395.


単離収率の記載は実験項の1例だけで、N-benzyloxycarbonyl-2-amino-3-phenylpropionaldehydeが90% isolated yieldで得られるというのがあるだけで、あとはNMRで決定したコンバージョンしか記載されておらず、ついでに通常のSwernコンディションとの比較もないので、どれくらい有用かというのは明確ではありませんが、なかなか使えるのではないかとコンキチは思っています。

この論文の続報とか、何か知っている人がいたら教えて下さい。

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