ガブリエル-コルマン転座

ガブリエル・コルマン転位^{[ 1 ]}は、サッカリンまたはフタルイミドエステルとアルコキシドなどの強塩基との化学反応により、置換イソキノリンを生成する反応である^{[ 2 ]}。1900年に化学者のジークムント・ガブリエルとジェームズ・コルマンによって初めて記述されたこの転位（環拡大）は、窒素に結合した基にエノール化可能な水素が存在する場合に一般的に起こることがわかっている^{[ 3 ]。}これは、窒素が水素を引き抜いて環を閉じるカルバニオンを形成する必要があるためである^{[ 4 ]} 。以下の一般的な例に示すように、XはCOまたはSO2_のいずれかである。

反応機構^{[ 5 ] [ 6 ]}は、メトキシドイオンなどの強塩基によるカルボニル基への攻撃から始まります。次に環が開き、イミド陰イオンが形成されます。続いて、イミド陰イオンがカルバニオンに急速に異性化します。これは、置換基の電子吸引効果によって促進され、隣接するカルバニオンがイミド陰イオンに対してより安定化されます。その後、環の閉鎖によってメトキシドが置換され、環が拡大すると反応が完了します。この反応の律速段階は、カルバニオンによるカルボメトキシ基への攻撃です。

メトキシドの置換は、ディークマン縮合で見られる置換と類似しており、これも環化の結果である。

さらに、環上の両方のカルボニル基で互変異性化が起こり、ケト型からエノール型への相互変換、およびアミド型からイミド酸型への相互変換が起こる。

ガブリエル・コルマン転位の主な用途は、目的生成物の収率が比較的高いため、イソキノリンの生成である。したがって、生成物または中間体のいずれかがイソキノリンである研究では、ガブリエル・コルマン転位を利用できる。この反応は、潜在的な抗炎症剤の合成の中間体の製造に利用されてきた。^{[ 7 ]}また、ヒト白血球エラスターゼ、カテプシンG、プロテイナーゼ3の3つの酵素のメカニズムに基づく阻害剤として、フタルイミドおよびサッカリン誘導体の研究にも使用されている。^{[ 8 ]}フタルイミド誘導体は不活性であることがわかったが、サッカリン誘導体はこれらの酵素の良好な阻害剤であることがわかった。

3-オキソ-1,2-ベンゾイソチアゾリン-2-酢酸1,1-ジオキシドの誘導体の研究^{[ 9 ]}では、上記のように、イソプロピル(1,1-ジオキシド-3-オキソ-1,2-ベンゾチアゾール-2(3H)-イル)アセテートをイソプロピル4-ヒドロキシ-2H-1,2-ベンゾチアジン-3-カルボキシレート1,1-ジオキシドに変換する際にガブリエル-コルマン転位が用いられた。この反応は85%の収率を示した。

別の研究では、^{[ 10 ]}上記のように、N-フタルイミドグリシンエチルエステルを用いてガブリエル-コルマン転位により4-ヒドロキシイソキノリンを合成した。この反応では91%の収率が得られた。この生成物の形成は、4,4′-官能基化1,1′-ビイソキノリンの合成研究における重要なステップであった。

• ディークマン反応
• クライゼン縮合
• チャンの並べ替え