ノリッシュ反応を使用して、化学合成に大きなブレークスルーを作成する方法は?

科学者のロナルド・ジョージ・ヴェリフォード・ノリッシュにちなんで名付けられたノリッシュの反応は、ケトンとアルデヒドで発生する光化学反応です。このような反応は、ポリオレフィン、ポリエステル、特定のポリカーボネート、ポリケトンの酸化などのポリマーの光のために、合成の使用は限られていますが、ノリッシュI型反応とノリッシュタイプII反応に細分化できます。

NORISHタイプI反応

ノリッシュI型反応は、ケトンとアルデヒドの光化学的切断反応であり、ケトンまたはアルデヒドは、光にさらされた後に2つのフリーラジカル(α分裂)の中間体を形成します。このプロセスでは、炭素グループは光子を吸収し、光化学の一重項状態に興奮します。システムを通過することにより、トリプル状態を形成できます。α-炭素結合の破裂が発生すると、2つのフリーラジカルフラグメントを生成できます。

これらのフラグメントのサイズと特性は、生成されたフリーラジカルの安定性に依存します。

たとえば、2-ブタノンの切断は主にエチルラジカルを生成し、不安定なメチルラジカルの可能性は少なくなります。分子構造に応じて、これらのフラグメントは複数の二次反応を受ける可能性があります。フラグメントは、単に再結合して、原始炭素ベースの化合物を形成し、α-炭素の代わりにラセミを形成できます。アシルラジカルが一酸化炭素の1つの分子を失うと、他のα炭素で新しい炭素ラジカルが形成され、新しい炭素炭素結合が形成されます。

この反応の生成物率は、ケトンのアルファ置換基の結合解離エネルギーに関連しています。一般的に言えば、アルファ置換ケトンが多いほど、この反応の可能性は製品を取得する可能性が高くなります。さらに、炭素ベースの断片からのアルファプロトンの抽出は、ケトンアルケンとアルカンを形成することを目的としていますが、ベータプロトンの抽出はアルデヒドとオレフィンを形成する可能性があります。

この反応は、光重合の分野、特に2光子重合に必要な光検証因子の発達において非常に重要です。

2光子の重合におけるNorrisch型I反応の役割は、紫外線または可視光の励起下での光関性分子に炭素炭素結合の破壊を含み、2つのフリーラジカルをもたらすため、不可欠です。これらのラジカルは非常に活性であり、高解像度添加剤の供給に必要な局所地域のモノマーの重合を効果的に促進することができます。

Norish Type II反応

Norrisch型II型反応は、励起炭素ベースの化合物によるγ-水素(カルボニル基の3つの炭素位置での水素)の光化学的内部抽出であり、1,4-ダイラジカルを予備的な光生成物として生成します。この反応は1937年に最初に報告されました。このプロセスでは、破壊(β壊れた)などの二次反応が発生する可能性があり、エノール(カルボニルに急速に変化する)または2つのラジカルとオレフィンの内部組み合わせを形成して、置換シクロブタン(ノリッシュヤン)(ノリッシュヤン)反応を形成します) 。

反応の範囲

Norrisch反応の環境化学研究は、大気中のアルデヒドの光分解反応、特にN-ヘプタナルデヒドの反応において非常に重要であることを示しています。同様の大気条件下でのNi-ヘプタナル光分解は、1-ペンテンおよびアルデヒド(アルデヒド)の62%、およびノリッシュ型IIチャネルに由来する環状アルコールを形成しました。また、タイプIチャネルから生成される約10%ヘキサナール(酸素と最初に形成されたN-ヘキシルラジカル反応)もあります。

研究では、水素テトラクロロ線酸(Haucl4)を含む水中のアミド誘導体の光分解により、norish回復AU3+によって生成されたケトン水素ラジカルにより、直径が10ナノメートルのナノゴールド粒子が生成されることが示されました。

Leo Paquetteは1982年にドデセンを合成し、3つの独立したNorris型反応を含み、合成プロセス全体が約29ステップを踏みました。フィル・バランと同僚が生物学的に活性なカーディオシド化合物を合成すると、ノリッシュタイプII反応から始まり、競合型IIチャネルなどの副作用を最小限に抑える初期の合成方法を見つけました。

ノリッシュ反応は、基本的な科学研究で重要であるだけでなく、有機合成の進歩に伴い、化学合成プロセスにどのような変化をもたらしましたか?

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