ショッテン・バウマン反応

ショッテン・バウマン反応

ショッテン・バウマン反応とは、カルボン酸塩化物とアルコールまたはアミンが水酸化ナトリウム水溶液と共に反応して、エステルまたはアミドを生成する化学反応です。この手法は1884年にカール・ショッテンによって始めて報告され、1886年にはオイゲン・バウマンも関わることになりました。反応が進む際には、生成される塩化水素を中和するために必要な塩基として水酸化ナトリウムが用いられます。

反応機構

ショッテン・バウマン反応を実施する際、カルボン酸塩化物とアルコール、あるいはアミンを反応させることがやり方の骨子となります。このプロセスでは、塩化水素が生成されるため、それを中和するために塩基が不可欠です。この反応は特に非水溶性の酸塩化物と水溶性のアルコールやアミンの弱酸塩の組み合わせに適用できます。反応の際、スルホン酸塩化物も使用できることが後に確認され、さらには炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムといった他の塩基も反応を助けることがあると示されています。

さらに、エーテルのような有機溶媒を用いて二相系で反応を行うことも可能で、その場合は反応の弾力性が増します。高反応性のカルボン酸誘導体を使用することで、所望のアルコールやアミンとのエステル化やアミド化が進行しやすく、その結果エステルやアミドを高い収率で得ることができます。しかし、反応条件や基質の性質により、反応が成功しないこともあります。

反応のプロセスには、必然的にエステルやアミドの生成と加水分解との競争が存在しています。特に反応性の高いアルコキシドやアミンといった化学物質は、エステル化やアミド化の反応を先行させる効果があります。こうした反応性の高い基質は、多段階反応の初期段階や大量合成でしばしば使われます。

また、ピリジンやトリエチルアミンが塩基として機能する場合、反応後に塩酸塩として廃棄処理しなければなりませんが、ショッテン・バウマン反応では生成される塩の多くが無機塩であるため、廃棄物処理の負担が軽減されます。これにより、この反応は工業規模での実施にも適しているのです。

応用

ショッテン・バウマン反応は、有機合成において現在でも広く利用されています。具体的な応用例としては、ノニバミドの合成やカプサイシンの合成が上げられます。その他にも、塩化ベンゾイルとフェネチルアミンからベンズアミドを合成することや、ベンジルアミンの塩化アセチルによるアシル化反応も行われます。

さらに、フィッシャーペプチド合成では、α-クロロカルボン酸塩化物がアミノ酸のエステルと共に濃縮され、そこからエステルは加水分解されつつ、酸が塩化物に変換され、ペプチド鎖の生成が促進されます。このプロセスにおいて、生成物の性質や反応条件に基づいた工夫が重要となります。

ショッテン・バウマン反応は、アミンやアミドをはじめ、様々な化学反応における基本的かつ重要な手法であり、化学の研究や産業においても依然として重要な役割を果たしています。

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