バブラー酸化

バブラー酸化はバブラー・ダウベン酸化とも呼ばれ、ピリジニウムクロロクロメート（PCC）を用いて第三級アリルアルコールをエノンに酸化的に転位させる有機反応である。^[1]

この反応は、1976年に初めて報告したジェームズ・バブラー^{[1] [2]}と、1977年に反応範囲を環状系にまで拡張し、合成の有用性を大幅に向上させたウィリアム・ドーベンにちなんで名付けられました。^{[1] [3]}

この反応は、目的のエノン生成物を高収率（通常75%以上）で生成し、操作が簡単で、空気のない技術や加熱を必要としません。^{[1]しかし、}六価クロムPCC酸化試薬による非常に高い毒性と環境への危険性があります。

選択される溶媒は通常、乾燥ジクロロメタン（DCM）またはクロロホルム（CHCl ₃）である。^{[1] [2]}

この反応は、モルヒネなどの様々な化合物の全合成のステップとして利用されてきた。^{[1] [4]}

反応は、アリルアルコールによるクロロクロム酸の求核攻撃からクロム酸エステル（1 ）の形成を経て進行する。エステルは次に[3,3]-シグマトロピーシフトを起こして異性体クロム酸エステル（2 ）を生成する。最終的にこの中間体が酸化されてα,β-不飽和アルデヒドまたはケトン生成物（ 3 ）が得られる。^[1]

PCC酸化剤の高い​​毒性と発がん性、および地下水中の環境汚染物質としての六価クロム種の役割に対する懸念から、反応におけるPCCの代替品の検討が進められている。複数の情報源から報告されている成功した代替品の1つは、TMPから誘導されたN-オキソアンモニウム塩の使用である：^{[1] [5]}

非配位性アニオンを持つオキソアンモニウム塩（テトラフルオロホウ酸塩、過塩素酸塩、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサフルオロアンチモネートなど）が使用される。^[5]酸化剤は化学量論量、通常はアルコールの1.5当量で添加される。

毒性のある六価クロムの使用を最小限に抑える別の方法として、触媒量のPCCと過剰量の他の酸化剤のみを使用して反応を行い、触媒サイクルの一環としてクロム種を再酸化するという方法があります。この目的に一般的に報告されている化学量論的試薬には、ジ-tert-ブチル過酸化物、2-ヨードキシ安息香酸、過ヨウ素酸塩などがあります。^[1]

第二級アリルアルコールのバブラー・ダウベン酸化は、第三級類似体の酸化よりも制御が難しいことが判明しており、目的生成物（a）とともに、副生成物（b）と（c）の割合が高い混合物が得られる：^[1]

の収率は、PCCを化学量論量ではなく共酸化剤として使用すると最大になることがわかっています。最良の効果（50～70%の収率）は、5%モルのPCCで主酸化剤としてオルト過ヨウ素酸を使用した場合に達成されます。 ^[1] 溶媒としては、通常のDCMではなく アセトニトリル（MeCN）が使用されます。

注目すべきことに、第三級アルコールの一般的な酸化とは対照的に、第二級アルコールの場合は芳香族基質（Ar-：アリール基）でのみ機能します。これは、過ヨウ素酸の化学量論量による強酸性条件と相まって、最初に形成されたクロム酸エステルが、第三級アルコールの場合のようなシグマトトロピック反応ではなく、カルボカチオン経路によって異性化することを示唆しています。^[1]

• 六価クロム錯体による酸化
• オキソアンモニウム触媒酸化
• PCCのその他の反応