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エリアス・ジェームズ・コーリー（1928年7月12日生まれ）はアメリカの有機化学者です。1990年に「有機合成の理論と方法論の開発」[ 3 ] 、特に逆合成解析[ 4 ] [ 5 ]によりノーベル化学賞を受賞しました。
EJ コーリー (姓はレバント アラビア語のKhouryを英語化したもので、司祭を意味する) は、ボストンから北に50 km (31マイル)離れたマサチューセッツ州メシューエンで、レバノンのギリシャ正教のキリスト教徒移民であるファティマ (旧姓 ハシャム) とエリアス コーリーの間に生まれた。[ 6 ]母親は、コーリーの誕生から 18 か月後に亡くなった父親を偲んで、彼の名前をウィリアムから「エリアス」に変えた。未亡人となった母親、兄弟、2 人の姉妹、叔母、叔父は皆、大恐慌を乗り切るために、広い家に一緒に住んでいた。幼い頃のコーリーは独立心が強く、野球、フットボール、ハイキングなどのスポーツを楽しんだ。彼はマサチューセッツ州ローレンスのカトリック小学校とローレンス高校に通った。
16歳でコーリーはMITに入学し、1948年に学士号、1951年にジョン・C・シーハン教授の下で博士号を取得した。MITに入学した当時、コーリーの科学に関する経験は数学のみで、大学生活は工学の学位取得を目指して始まった。2年生で初めて化学の授業を受けた後、彼は長期的なキャリアプランを再考し始め、化学の学士号を取得して卒業した。その後すぐに、ジョン・C・シーハン教授の誘いを受けて、コーリーは博士号取得のためMITに留まった。大学院でのキャリアを終えた後、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校に採用され、1956年に27歳で化学の正教授となった。1952年にイリノイ大学のアルファ・カイ・シグマのゼータ支部に入会した。 [ 7 ] 1959年にハーバード大学に移り、1967年にシェルドン・エモリー教授に任命され、グッゲンハイム・フェロー（1968-69年）となった。ハーバード在籍中、コーリーは約100種類の分子を合成したが、これらはそれまで自然界でしか見つかっていなかった。[ 8 ]ハーバード大学では現在、コーリーは有機化学の名誉教授であり、彼の研究グループは活発な研究プログラムを維持している。彼が有機化学の研究を選んだのは、「その本質的な美しさと人間の健康への大きな関連性」のためである。[ 9 ]彼はまた、50年以上にわたりファイザーの顧問を務めている。[ 10 ]
数々の栄誉の中でも、コーリーは1988年に国家科学賞[ 11 ] 、 1990年にノーベル化学賞[ 5 ] 、そして2004年にアメリカ化学会の最高栄誉であるプリーストリー・メダル[ 12 ]を受賞した。
コーリーはいくつかの新しい合成試薬を開発した。
この反応では、アルコールが求核的に電気陽性のクロム(VI)金属から塩素を置換する。その後、塩化物アニオンが塩基として働き、アルデヒド生成物とクロム(IV)が生成する。
PCCの弱酸性の性質は、アルコールやアルケンとの環化反応に有用である（スキーム2）。[ 14 ]
最初の酸化反応により対応するアルデヒドが生成され、これが隣接するアルケンとプリンス反応を起こす。脱離反応とさらなる酸化反応を経て、環状ケトンが生成する。一方、共試薬として粉末状の酢酸ナトリウムを用いると、アルデヒド生成後の反応が阻害される。
PCCの酸化安定性は、全合成の分野でも有用である（スキーム3）。この例は、第三級アリルアルコールが[3,3]-シグマトロピー転位を起こすバブラー酸化反応を示している。[ 15 ]
![[3,3] PCCとの転位](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/8/87/PCC_rearrangement3.png/500px-PCC_rearrangement3.png)
1972年以来、TBS基は最も人気のあるケイ素保護基となっています（図4）。[ 17 ] [ 18 ] TBSはクロマトグラフィー に対して安定であり、塩基性および酸性条件下では十分に不安定です。さらに重要なことに、TBSエーテルはグリニャール試薬やエノラートなどの炭素求核剤に対して安定です。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
CSA（カンファースルホン酸）は、 TIPSおよび第三級TBSエーテルの存在下で、第一級TBSエーテルを選択的に除去します。その他のTBS脱保護法としては、酸（ルイス酸を含む）やフッ化物などがあります。
TIPS保護基は、第1級アルコール保護と第2級アルコールおよび第3級アルコール保護の選択性を向上させます。これらのエーテルは、TBSエーテルよりも酸性および塩基性条件下で安定していますが、脱保護に対しては不安定です。[ 22 ]最も一般的な開裂試薬は、TBSエーテルと同じ条件を使用しますが、反応時間は長くなります。
通常、TBAFはTBSエーテルを切断するが、上記の立体障害のあるTBSエーテルは一次TIPS除去後も残存する（スキーム5）。[ 23 ]
MEM保護基は1976年にCoreyによって初めて記述された。[ 24 ]この保護基は酸性条件下で他のアルコキシメチルエーテルと反応性および安定性が類似している。酸性条件下では通常MEM保護基の切断が達成されるが、金属ハロゲン化物との配位により不安定性が大幅に向上する（図6）。[ 25 ]
ジチアンの生成は、ルイス酸（スキーム7）を用いるか、カルボニル化合物から直接行うことができる。[ 27 ]
ジチアンのpKaは約30であり、アルキルリチウム試薬（通常はn-ブチルリチウム）による脱プロトン化が可能である。
ジチアンとアルデヒドの反応は現在、コーリー・ゼーバッハ反応として知られている。ジチアンは脱プロトン化されるとアシルアニオンとして働き、接近する求電子剤を攻撃する。ジチアンの脱保護（通常はHgOを使用）によりケトン生成物が生成される。[ 26 ]
コーリーの研究室で開発されたいくつかの反応は、現代の合成有機化学で一般的になっています。1950 年以降、コーリー グループでは少なくとも 302 の方法が開発されました。[ 29 ]いくつかの反応は彼にちなんで名付けられています。 コーリー-伊津野還元（コーリー-バクシ-柴田還元とも呼ばれる）は、オキサザボロリジン触媒を介してケトンをアルコールにエナンチオ選択的に還元するもので、化学量論的還元剤としてさまざまなボランが使用されます。[ 30 ]
Coreyグループは、ボランとキラルアミノ酸プロリンを使用して触媒の合成を初めて実証しました（スキーム9）。[ 31 ] [ 32 ]
その後、コーリーは置換ボランの方が合成しやすく、はるかに安定していることを実証した。
還元機構は、窒素原子がわずかに塩基性であるオキサザボロリジンがボラン還元剤に配位することから始まる（図10）。[ 32 ]窒素からホウ素への供与が弱いため、ルイス酸性はほぼそのまま維持され、ケトン基質への配位が可能となる。基質の錯体形成は、酸素原子の最もアクセスしやすい孤立電子対から起こり、立体的に隣接するフェニル基のためにBO結合周りの回転が制限される。[ 33 ]
ボランから求電子性ケトン中心へのヒドリドの移動は、6員環遷移状態を経て起こり、4員環中間体を経て、最終的にキラル生成物と触媒の再生をもたらす。[ 34 ]
この反応は天然物化学者にとっても非常に有用であった（図11）。[ 34 ] [ 35 ] Coreyらはボラン-ジメチルスルフィド錯体を用いたエナンチオ選択的CBS還元によりジシジオライドの合成を達成した。
Corey-Fuchsアルキン合成は、トリフェニルホスフィンと四臭化炭素を用いてアルデヒドの1炭素ホモログ化により末端アルキンを合成する方法である。[ 31 ] [ 36 ]そのメカニズムは、Wittig反応とAppel反応を組み合わせたものと類似している。その場で生成したリンイリドをアルデヒド基質と反応させると、ジブロモオレフィンが得られる。[ 37 ]
2当量のn-ブチルリチウムで処理すると、リチウムハロゲン交換と脱プロトン化によりリチウムアセチリド種が生成し、これが加水分解されて末端アルキン生成物が得られる（スキーム12）。[ 31 ]
最近の進展としては、ワンポット合成の改良された手順が挙げられる。[ 38 ]
この合成変換は、WJ Kerr と共同研究者らによる (+)-テイラーオンの全合成において成功が証明されている (図 13)。[ 39 ]
Corey –Kim酸化は、アルコールを対応するアルデヒドとケトンに変換する新しい方法である。[ 31 ] [ 40 ] [ 41 ]このN-クロロスクシンイミドスルホニウムクロリド（NCS）、ジメチルスルフィド（DMS）、およびトリエチルアミン（TEA）の組み合わせは、クロムベースの酸化よりも毒性の低い代替手段を提供する。
コリー・キム試薬は、スクシンイミドとスルフィドが反応してジメチルスクシンイミドスルホニウムクロリド種を形成する際にその場で生成される（スキーム14）。 [ 31 ]
トリエチルアミンはアルコキシスルホニウム塩のα位を脱プロトン化して酸化生成物を与える。この反応は幅広い官能基に対応できるが、アリルアルコールとベンジルアルコールは通常、代わりに塩化物に変換される。[ 40 ]
合成におけるその応用は、穏やかなプロトコル条件と官能基および保護基との適合性に基づいている。インゲノールの全合成において、桑島らは、立体障害の少ない第二級アルコールを選択的に酸化することで、Corey-Kim酸化を利用した（スキーム15）。[ 42 ]
Corey-Winterオレフィン化は、ジオール基質、チオカルボニルジイミダゾール、および過剰のトリアルキルホスフィットを含む、1,2-ジオールのアルケンへの立体特異的変換である。[ 31 ] [ 43 ]
正確なメカニズムは不明ですが、2つの可能性のある経路に絞り込まれています。[ 44 ]チオノカーボネートとトリアルキルホスフィットは、リンイリドまたはカルベノイド中間体を形成します。
ほとんどの基質に対して反応は立体特異的であるが、生成物が極端に歪んだ構造になる場合は例外である。これは、Coreyらが特定の7員環で立体的にかさ高いトランスアルケンを形成しようとした際に発見された。
立体特異的なアルケンはいくつかの天然物に存在し、この方法は一連の複雑な基質を生成するために引き続き利用されています。TKM Shing教授らは、 Corey-Winterオレフィン化反応を使用して(+)-Boesenoxideを合成しました（スキーム16）。[ 45 ]
CBS型エナンチオ選択的ディールス・アルダー反応は、エナンチオ選択的CBS還元と同様の骨格を用いて開発された。[ 32 ]この反応の開発後、CBS試薬は一連の強力な合成変換のための非常に汎用性の高い試薬であることが証明された。CBS触媒のようなキラルルイス酸の使用には、幅広い不飽和エノン基質が含まれる。
The reaction likely proceeds via a highly organized 6-membered ring pre-transition state to deliver highly enantio-enriched products (scheme 17).[46]
This transition state likely occurs because of favorable pi-stacking with the phenyl substituent.[32][47] The enantioselectivity of the process is facilitated from the diene approaching the dienophile from the opposite face of the phenyl substituent.
The Diels-Alder reaction is one of the most powerful transformations in synthetic chemistry. The synthesis of natural products using the Diels-Alder reaction as a transform has been applied especially to the formation of six-membered rings(scheme 18).[48]
Corey-Nicolaou macrolactonization provides the first method for preparing medium-to-large-size lactones.[31][49] Previously, intermolecular outcompeted intramolecular lactonization even at low concentrations. One big advantage of this reaction is that it is performed under neutral conditions allowing the presence of acid and base-labile functional groups. As of 2016, rings of 7–44 members have been successfully synthesized using this method.[50][51]
The reaction occurs in the presence of 2,2'-dipyridyl disulfide and triphenylphosphine with reflux of a nonpolar solvent such as benzene. The mechanism begins with formation of the 2-pyridinethiol ester (scheme 19). Proton-transfer provides a dipolar intermediate in which the alkoxide nucleophile attacks the electrophilic carbonyl center, providing a tetrahedral intermediate that yields the macrolactone product.[52]
One of the first examples of this protocol was applied to the total synthesis of zearalenone (scheme 20).[52]
ジョンソン・コーリー・チャイコフスキー反応はエポキシドとシクロプロパンを合成する。[ 31 ]この反応では、その場で硫黄イリドが生成され、それがエノン、ケトン、アルデヒド、イミンと反応して対応するエポキシド、シクロプロパン、アジリジンを生成する。[ 53 ]異なる化学選択性生成物を与える2種類の硫黄イリド変異体が用いられている（図21）。ジメチルスルホニウムメチリドはケトンからエポキシドを生成するが、エノンを用いるとシクロプロパンを生成する。ジメチルスルホニウムメチリドはケトンとエノンを対応するエポキシドに変換する。ジメチルスルホニウムメチリドはジメチルスルホニウムメチリドよりもはるかに反応性が高く不安定であるため、低温で生成される。[ 54 ]
反応性に基づくと、これら 2 つのバリアントのもう 1 つの明確な利点は、速度論的にジアステレオ選択性の違いをもたらすことです。この反応は非常によく確立されており、エナンチオ選択的バリアント (触媒的および化学量論的) も達成されています。逆合成分析の観点から、この反応は、アルケンを使用した従来のエポキシ化反応 (スキーム 22) の合理的な代替手段を提供します。ダニシェフスキーはこの方法論をタキソールの合成に利用しました。ジアステレオ選択性は、エポキシド閉環に必要な遷移状態における 1,3 相互作用によって確立されます。[ 55 ]
EJ Coreyと彼の研究グループは多くの全合成を完了しました。1950年以来、Coreyグループでは少なくとも265の天然化合物が合成されています。[ 56 ]
1969年に彼が行ったいくつかのプロスタグランジンの全合成は古典的名著とされている。[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]特にプロスタグランジンF2αの合成にはいくつかの課題がある。シスオレフィンとトランスオレフィンの両方の存在と5つの不斉炭素原子により、この分子は有機化学者にとって魅力的な挑戦となっている。Coreyの逆合成解析では、簡略化された前駆体につながるいくつかの重要な切断が概説されている（図23）。
分子の単純化は、まずウィッティヒ反応とホーナー・ワズワース・エモンズ修飾によって両方の炭素鎖を切断することから始まった。ウィッティヒ反応はシス生成物を与え、ホーナー・ワズワース・エモンズはトランスオレフィンを生成する。発表された合成では、水素化ホウ素亜鉛を用いたカルボニル還元により1:1のジアステレオマー混合物が得られることが明らかになった。しかし、数年後、コーリーらはCBS還元を確立した。このプロトコルを例示した例の1つは、プロスタグランジン合成の中間体であり、目的のジアステレオマーの9:1混合物が明らかになった（スキーム24）。[ 34 ]
ヨードラクトン化変換によりアリルアルコールが得られ、重要なバイヤー・ビリガー中間体へと至る。この酸化反応では、ケトンと最も電子密度の高い部位の間に酸素原子が位置選択的に挿入される。この重要な中間体は、ディールス・アルダー反応による構造目標への容易な変換につながり、官能基化されたシクロペンタン環の炭素骨格を提供する。後にコーリーは、キラルオキサゾボロリジンを用いた不斉ディールス・アルダー反応を開発し、プロスタグランジンへの合成経路を大幅に簡略化した。
その他の注目すべき合成例：
コーリーと彼の研究グループは、全合成につながる可能性のある反応のシーケンスを発見するために人工知能を使用するプログラムであるLHASAを作成した。 [ 70 ]このプログラムは、化学構造を入力および表示するためにグラフィカルインターフェースを使用した最初のプログラムの1つであった。[ 71 ]
EJ Corey は 1100 を超える出版物を発表しています。[ 72 ] 2002 年に、米国化学会 (ACS) は彼を「化学分野で最も引用された著者」として表彰しました。2007 年に、彼は ACS 出版部門初の「Cycle of Excellence High Impact Contributor Award」を受賞し[ 73 ]、Hirsch Index ( h-index ) による研究インパクトの点で化学者ランキングで第 1 位となりました。[ 74 ]彼の著書には以下が含まれます。
コーリーの教え子の一人であるジェイソン・アルトムは、1998年に自殺した。[ 75 ] アルトムの自殺は、自殺の理由の一つとして彼が「虐待的な研究指導教員」から学生を守るよう求めた遺書によって広く知られるようになった。遺書の一つはコーリー宛てだった。アルトムの遺書には、学生と指導教員の関係を改善する方法についても明確な指示が含まれていた。[ 76 ]
コーリーは教え子の死にひどく動揺し、困惑したと伝えられている。[ 77 ]コーリーは「あの手紙は意味不明だ。ジェイソンは最後には妄想に取り憑かれていたか、極度に理性を失っていたに違いない」と述べた。コーリーはまた、アルトムの知的貢献を疑ったことは一度もないと主張した。「私は登山ガイドが登山者を導くように、ジェイソンを導くために最善を尽くした。あらゆる段階で最善を尽くした」とコーリーは述べている。「私の良心は清らかだ。ジェイソンがしたことはすべて、私たちの協力関係から生まれたものだ。私たちは少しも意見の相違はなかった」[ 75 ]学生や教授たちは、アルトムが進歩に苦労していた時でさえ、実際にはコーリーの支援を維持していたと述べている。[ 77 ]
2010年現在、コーリー・グループのメンバーは約700人で、著名な学生にはエリック・ブロック、 デール・L・ボーガー、ウェストン・T・ボーデン、デビッド・E・ケイン、リック・L・ダンハイザー、ウィリアム・L・ヨーゲンセン、ジョン・カッツェネレンボーゲン、アラン・P・コジコウスキー、ブルース・H・リップシュッツ、デビッド・R・リュー、アルバート・マイヤーズ、KC・ニコラウ、野依良二、ゲイリー・H・ポスナー、ベングト・I・サミュエルソン、ディーター・ゼーバッハ、マーティン・F・センメルハック、ヴィノッド・K・シン、ブライアン・ストルツ、アリス・ティング、山本久志、フィル・バラン、ジン・クアン・ユーなどがいる。2008年7月のコーリーの80歳の誕生日には、580人の元メンバーとその現在の所属に関するデータベースが作成された。[ 78 ]
2004年にプリーストリー・メダルを受賞した際、EJ・コーリーは、ウッドワード＝ホフマンの法則が開発される以前にロバート・バーンズ・ウッドワードに影響を与えたと主張し、物議を醸した。コーリーは次のように書いている。
「1964年5月4日、私は同僚のRBウッドワードに、立体選択的なシクロブテン→1,3-ブタジエンおよび1,3,5-ヘキサトリエン→シクロヘキサジエン変換における摂動された(HOMO)分子軌道の対称性に関する簡単な説明を提案しました。これが、これらのアイデアをさらに発展させてウッドワード-ホフマン規則として知られるようになったものの基礎となりました。」[ 79 ]
これは、1964年5月5日からウッドワードがコーリーの説明をコーリー自身の考えとして発表し、5月4日の会話やコーリーについては一切触れなかったというコーリーの主張に関する、コーリーによる初めての公式声明だった。コーリーは1964年以来、ホフマンや親しい同僚とこの主張について非公式に話し合っていた。コーリーは、プリーストリーの声明を発表したのは「歴史的記録が正しいようにするため」だと述べている。[ 80 ]
コーリーの主張と貢献は、ロアルド・ホフマンによって学術誌『アンゲヴァンテ・ケミー』で公に反論された。反論の中で、ホフマンは、この件について長時間議論する中で、コーリーになぜこの問題を公表しなかったのかと尋ねたと述べている。コーリーは、そのような公の意見の相違はハーバード大学に損害を与えると考え、「私が献身してきたハーバード大学に不利になることは考えられない」と答えた。コーリーはまた、ウッドワード自身が「年を重ね、より思慮深くなり、自身の良心に敏感になるにつれて」、歴史的記録を訂正してくれることを願っていた。[ 81 ]ウッドワードは1979年に睡眠中に心臓発作で急死した。
EJ Corey は、ライナス・ポーリング賞(1973 年)、フランクリン メダル(1978 年)、テトラヘドロン賞(1983 年)、ウルフ賞化学部門(1986 年)、国家科学賞(1988 年)、 日本国際賞(1989年)、ノーベル化学賞 (1990 年)、アメリカ功績アカデミーのゴールデン プレート賞(1991 年) [ 82 ] 、ロジャー アダムス賞 (1993 年)、プリーストリー メダル(2004 年) [ 12 ]など、40 を超える主要な賞を受賞しています。1998 年にアルファ カイ シグマの殿堂入りを果たしました[ 7 ] 。2008 年現在、オックスフォード大学(英国)、ケンブリッジ大学(英国)、国立中正大学 など、世界中の大学から 19 の名誉学位を授与されています。[ 83 ] 2013年に、EJ Corey Institute of Biomedical Research (CIBR) が中国江蘇省江陰市に開設された。[ 84 ]
コーリーは1998年に王立協会の外国人会員（ForMemRS）に選出された。[ 2 ]
{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明 (リンク)、The Boston Globe経由 Archive.org (2001 年 1 月 2 日)。