有機化学：強い脂肪族C–H結合の直接アリール化
Nature 560, 7716 doi: 10.1038/s41586-018-0366-x
遷移金属に触媒されるクロスカップリング法が広く成功を収めたにもかかわらず、sp3混成炭素原子における反応にはまだ大きな制約があり、大半の手法は、事前に官能基化されたアルキル金属カップリング剤や臭化物カップリング剤に頼っている。例えばカルボン酸、アルケン、アルコールなど、もともと存在する官能基を使用することによって原料候補の範囲が拡大され、そうした変換の全体的な効率が向上したが、有機分子中に最も多く存在する炭素–水素（C–H）結合の直接官能基化はより理想的な分子構築手法である。近年、強いC–H結合からC(sp3)–ヘテロ原子結合を形成するさまざまな素晴らしい反応が報告されている。さらに、配向基を持つ基質による遷移金属C–H挿入や、キャプトデイティブ・ロジウムカルベノイド錯体による配向基を用いないC–H挿入、開殻求電子種による弱いヒドリド性C–H結合からの水素原子移動によって、該当するC(sp3)–H結合から炭素–炭素結合を形成する有益な技術が開発された。こうした進歩にもかかわらず、強い中性C(sp3)–H結合とアリール求電子剤をカップリングする、温和で一般的な合成プラットフォームは実現されていない。今回我々は、ポリオキソメタレートによって促進される光駆動水素原子移動触媒作用をニッケル触媒作用と組み合わせて、C–H結合を有する多種多様な脂肪族有機骨格を直接C(sp3)アリール化するプロトコルを報告する。この二重触媒マニホールドは、強い中性C–H結合から炭素中心ラジカルの生成を可能にし、その後このラジカルがニッケルを介する臭化アリールとのクロスカップリングにおいて求核剤として働いて、C(sp3)–C(sp2)クロスカップリング生成物をもたらす。今回の技術は、従来方法の下では不活性な部位で官能基化を行うことによって、天然物や化学原料からさまざまな複雑な医薬関連分子を直接合成するかつてない単一ステップ合成法を可能にする。
