カテコールボラン

カテコールボランについて

カテコールボラン（英: Catecholborane）は、化学式C6H4O2BHで表される無色透明の液体です。この化合物は、カテコールとボランからなる有機ホウ素化合物であり、有機合成において非常に有用です。特に、他の化合物との反応性や特性から、さまざまな化学合成に利用されています。

合成方法

カテコールボランの合成は、初めに冷却したテトラヒドロフラン（THF）中でカテコールとボランを処理する手法が知られていましたが、この方法には2モル当量の水素化物が失われるという欠点が存在しました。そのため、より効率的な合成方法が求められました。

NöthとMännigは新たに、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒を利用し、アルカリ金属水素化ホウ素（例：水素化ホウ素リチウム、ナトリウム、カリウム）およびトリス(カテコラト)ビスボランの反応を用いる合成方法を提案しました。この手法によって、より良い収率でカテコールボランを得ることが可能となりました。さらに2001年には、ハーバート・ブラウンとそのチームが、トリ-o-フェニレンビスボレートをジボランで処理することでカテコールボランを合成する方法を報告しました。

カテコールボランは、他のボランやアルキルボランとは異なり、モノマーとして存在する点が特徴です。これは、アリールオキシ基の存在によってホウ素原子のルイス酸性度が低下するためです。

反応性と用途

カテコールボランは、ボランと比較してヒドロホウ素化における反応性は低いものの、特定の条件下で有用な反応を引き起こすことができます。例えば、末端アルキンと反応させると、trans-ビニルボランが生成されます。これは以下の式で示されます：

$$
C6H4O2BH + H2C=CR' \rightarrow C6H4O2B-CH=CR'
$$

この生成物は鈴木・宮浦カップリングの前駆体として機能し、アルカンにまで反応せずアルケンの状態で留まる数少ないボランの一つです。さらに、カテコールボランはβ-ヒドロキシケトンを選択的にsyn-1,3-ジオールに還元する際の立体選択的還元剤としても役立ちます。

その他の特性

加えて、カテコールボランは低原子価の金属錯体に酸化的に付加し、ホウ素錯体を形成する能力を持っています。以下のような反応式に表すことができます：

$$
C6H4O2BH + Pt(PR3)2 \rightarrow (C6H4O2B)Pt(PR3)2H
$$

このように、カテコールボランの化学的特性は、多様な合成反応や新しい化合物の合成において利用されています。カテコールボランはその特性を生かして、有機合成化学の分野での応用が期待されています。

まとめ

カテコールボランは、化学的特性と反応性の点で非常に重要な有機ホウ素化合物であり、有機合成の過程で多くの可能性を秘めています。今後の研究や応用においても、引き続き重要な役割を果たすでしょう。

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