ニトリルの合成

ニトリルは、炭化水素基とシアノ基を含む炭素原子が結合して形成される有機化合物です。ニトリルは重要な医薬品合成中間体であり、ニトリルの合成は有機合成の非常に重要な部分です。一般的には以下のような方法で作られます。

1. 脂肪族ハロゲン化炭化水素またはスルホン酸塩と金属シアン化物との求核置換反応

脂肪族系における求核置換反応は、有機化学者が最も注目する単位反応の一つです。中でも、脂肪族ハロゲン化炭化水素またはスルホン酸塩の金属シアン化物による求核置換は、ニトリルの合成に広く使用されています。一般的な式は次のとおりです。

非ヨウ素化ハロゲン化炭化水素の反応性が不十分な場合、反応系にKIやNaIを添加してハロゲン化炭化水素の反応性を高める必要がある場合があります。反応の例を次の図に示します。

2. 金属触媒による芳香族ハロゲン化炭化水素のニトリル化反応

芳香族ニトリル化合物は、有機合成、特に染料、除草剤、農薬、医薬品、天然物において非常に重要な役割を果たしています。反応の例を次の図に示します。

3. TMSCN はヒドロキシルをニトリルに変換します

アリール基のベンジル位のヒドロキシル基に対して、TMSCN はさまざまな求核反応を受けてニトリルを製造できます。反応の例は次のとおりです。

4. アミンの脱水素によるニトリルの調製

アミンからニトリルを製造する方法も数多くあります。 2-ヨード安息香酸 (IBX)、次亜塩素酸ナトリウム、二クロム酸ニコチンなどの試薬は、さまざまな条件下で実現されます。反応の例は次のとおりです。

5. オキシムの脱水によるニトリルの調製

芳香族またはアルキルアルデヒドはオキシムに変換され、脱水されて対応するニトリルになります。塩化チオニル、三臭化リン、酸化亜鉛/塩化アセチルなどの脱水試薬と基質をさまざまなシステムで脱水してニトリルを製造します。反応例は以下の通りです。

6.アミドの脱水によるニトリルの調製

アミド脱水によるニトリルの調製は、研究室でより一般的に使用される方法の 1 つであり、一般的な反応式は次のとおりです。

一般的に使用される脱水剤 P2O5、POCl3、SOCl2、PCl5、T3P、塩化シアヌル、無水トリフルオロ酢酸など。反応例は次のとおりです。

上記の脱水試薬のほとんどは酸性条件下で反応するため、酸に敏感な基質には適していません。したがって、人々は、バージェス試薬 (N-(トリエチルアミノ硫黄アシル) メチルカルバメート)、無水トリフルオロ酢酸 (TFAA)-トリエチルアミン、(COCl)2-NEt3-DMSO などのアミドの脱水のためのより穏やかな方法を多数開発しました。低温かつほぼ中性の条件で反応します。

新型コロナウイルス治療薬の合成において、バージェス試薬脱水剤の​​脱水効果が注目されている点は注目に値する。参加者の回答は以下の通りです。

上記の方法に加えて、実験ではニトリルを製造するいくつかの型破りな方法があります。たとえば、サンドマイヤー反応を使用し、最初にジアゾ化してからシアン化銅と反応させてアリールニトリルを製造するなどです。アルデヒドを基質とするシュミット反応。ファン・ルーゼン反応。 aza-クライゼン転位反応など。

参考文献:

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