コンテンツへスキップ
Merck

ボロン酸・ボロン酸誘導体

ボロン酸分子の化学構造

ボロン酸およびその誘導体は、複雑な分子の合成における中間体として汎用性が高いため、有機合成や医薬化学において重要な役割を果たしています。 弊社では、強力な炭素-炭素結合形成反応である鈴木・宮浦型パラジウム触媒によるクロスカップリング反応、スティールカップリング、ソノガシラカップリング、チャン・ラムカップリング、リーバースキンド・ストログルカップリング、共役付加、ホモロゲーション、求電子アリルシフトなどの反応に使用できる、包括的なボロン酸製品群を提供しております。  

ボロン酸は、セリンプロテアーゼの阻害など、生物学的な応用にも用いられています。レインズ研究グループは、哺乳類細胞の表面を覆うような糖類の1,2-および1,3-ジオールとボロネートエステルを形成させることで、タンパク質毒素の細胞質内送達を促進するペンダント型ボロン酸について、綿密な研究を行ってきました。


Products






アルケニル酸およびアルキル酸

アルケニル酸およびアルキル酸は、炭素-ホウ素結合を有する置換ホウ酸であり、R–B(OH) と表されます。これらのルイス酸は、固有の毒性が低く、環境中で迅速に分解されるため、「グリーン」な化合物とされています。当社は、ホウ酸誘導体の合成やその他の化学合成用途向けに、高品質なアルキル酸およびアルケニル酸を提供しています。

アリールボロン酸

ほとんどのアリールボロン酸は、容易に脱水反応を起こして環状(トリマー)無水物を生成します。当社が取り扱うアリールボロン酸には、この環状無水物がさまざまな量で含まれている場合があります。幸いなことに、酸と無水物の両方が鈴木カップリング反応において同等の性能を発揮します。そのため、これら2つの形態は一般的に同等であると見なされています。 当社は、無置換アリールボロン酸、単置換アリールボロン酸、二置換アリールボロン酸、三置換アリールボロン酸、四置換アリールボロン酸、五置換アリールボロン酸など、幅広いアリールボロン酸のラインナップを提供しています。

ヘテロアリールボロン酸

ヘテロアリールボロン酸は、鈴木・宮浦パラジウム触媒によるクロスカップリング反応やその他の反応で一般的に使用される合成中間体です。これらのビルディングブロックは、複素環式かつ芳香族です。また、チャン・ラムカップリング、ホモロゲーション、共役付加、求電子アリルシフト、リーバースキンド・ストログルカップリング、ソノガシラカップリング、スティルカップリングにも使用されます。

ボロネートエステル

ボロン酸の顕著な特徴は、水溶液中でジオールとエステルを可逆的に形成することである。ボロネートエステルは空気およびクロマトグラフィーに対して安定であり、分光学的解析に適している。鈴木・宮浦クロスカップリング反応は、ボロネートエステルを用いて行うことができる。 しかし、根本的な問題として、ほとんどの合成試薬との反応スキームの非互換性が挙げられる。この非互換性を解消するために、ボロン酸エステルの対応体がしばしば用いられ、多くの合成スキームとの互換性が高まっているが、ボロン酸を遊離させるには過酷な条件が必要であり、それが合成基質に悪影響を及ぼす。

N-メチルイミノジアセト酸(MIDA)で保護されたボロネートエステルは、反復的な鈴木・宮浦クロスカップリング反応において大きな期待が寄せられている新しいクラスの試薬である。従来の試薬と比較して、MIDAエステルは取り扱いが容易で、無水クロスカップリング条件下では不反応であり、空気中ではベンチトップ上で無期限に安定しており、穏やかな水性塩基性条件下で容易に脱保護することができる。 この新しいクラスの試薬の成功は、その独特な分子構造に起因している。より単純なB–N含有分子であるアンモニアボランやトリメチルアミンボランと比較して、MIDAエステルははるかに大きく、sp³混成化されたホウ素原子は2つの5員環によって固定されているため、ホウ酸の安定性が劇的に向上し、複雑な分子の合成が可能となっている。

薬理学において極めて幅広い応用範囲を持つキラルα-アミノボロネートエステルは、トシルアルジミンへの金属を用いない求核性ボリル付加反応によって合成することができる。ボロネートエステルは、有機電子デバイスにも利用されている。

ボリル化試薬

宮浦ボリル化反応は、ボリル化試薬とアリールおよびビニルハロゲン化物とのクロスカップリングを介してボロネートを合成するための強力な手法である。ボリル化生成物はクロマトグラフィー法によって容易に精製でき、大気中で安定である。生成物の活性化が強すぎると、競合する鈴木カップリングが開始される可能性がある。したがって、ボリル化反応を成功させるためには、適切な塩基の選択が極めて重要である。

最も一般的には、C–B結合を形成するために、リチウムまたはグリニャール試薬を、ホモフィリックなホウ素源と組み合わせて使用します。しかし、この2段階の反応手順における金属種の極めて強い求核性および塩基性のため、様々な官能基に対しては反応性が低い傾向があります。ボリル化反応の穏やかな反応条件により、リチウムやグリニャール中間体を経由して得ることができないボロネートを合成することが可能となります。

MIDAボロネート

MIDAボロネートはケージ型ボロン酸の一種であり、反復的な鈴木・宮浦クロスカップリングにおいて極めて高い成功率を示している。これらのボロン酸代替体は、ボロン酸とパラジウム種間のトランスメタレーションを抑制する。 しかし、1M NaOH、あるいはNaHCO₃を用いるなど、室温の穏やかな水性塩基性条件下で容易に脱保護が可能である。さらに、MIDAボロネートは、MIDA成分を損なうことなく誘導体を変換するために、各種の一般的な強反応性試薬(例:ジョーンズ試薬)で処理しても、極めて高い耐性を示す。

トリフルオロブリン酸塩

トリフルオロボレートカリウム塩(R-BF3K)は汎用性の高い試薬群であり、広く使用されている有機ボラン試薬の有効な代替品である。トリフルオロボレート塩の安定性は、長期保存に適しているだけでなく、ボロン酸塩とは異なり容易に三量体化を起こさないため、その化学量論的組成を容易に特定できる。 トリフルオロボレート塩は、C–C結合の形成(例:鈴木・宮浦クロスカップリング)に広く用いられており、酸化条件下や金属-ハロゲン置換反応下でも安定であるため、特定の反応媒体においては「保護されたボロン酸」として機能する。


関連リソース