化学:Ni電極触媒による二重脱炭酸型Csp3–Csp3カップリング
Nature 606, 7913 doi: 10.1038/s41586-022-04691-4
オレフィンクロスメタセシス反応や、さまざまな種類のクロス求電子剤カップリング反応に見られるように、2つのよく似た官能基や同一の官能基の間のクロスカップリングによる新しい炭素–炭素結合(C–C結合)の形成は、容易に入手可能な構成ユニットから複雑な分子を迅速に組み立てる強力な手段である。コルベ電解では、アルキルカルボン酸の酸化的な電気化学的脱炭酸によって対応するラジカル種が生じ、続く再結合によって新しいC–C結合が形成される。この反応は、既知のCsp3–Csp3結合形成反応の中で最も古いものの1つであり、有機合成に大変有望だが、その使用例はほとんど存在しない。合成設計の観点から見ると、この変換によって、明確な知識がなくても、ありふれたカルボン酸をカップリングするだけで、極性や隣接官能基に関係なく合成を実行できるようになる。だが実際には、この有望さは19世紀以降用いられてきた強酸化的電気分解プロトコルによって損なわれ、そのため、その適用範囲は大幅に制限されている。今回我々は、in situで生成した酸化還元活性エステルを用いて、弱還元的なニッケル(Ni)電極触媒系によって2つの異なるカルボン酸をカップリングする、「二重脱炭酸型クロスカップリング」と名付けた方法を示す。この方法は操作が単純で、第1級エステルや第2級エステルはもとより、特定の酸化還元活性第3級エステルもヘテロカップリングできるため、合成のための新しい強力な手法が開拓されたことになる。この反応は、化学量論的金属還元剤や光化学的条件を用いては模倣することができず、さまざまな官能基に耐性があり、スケーラブルで、32の既知化合物の合成に用いると全ステップ数を73%減少させることができた。

