後期機能化

後期機能化（LSF）とは、複合分子に対する望ましい化学的または生化学的化学選択的 変換であり、その変換を可能にするためだけに機能する官能基の付加を必要とせずに、所定の目的に十分な量と純度で少なくとも1つの類似体を提供する。^[1]

分子の複雑さは各分子の固有の特性であり、多くの場合、それを作るための合成努力を決定します。^{[2] [3]} LSFはこの合成努力を大幅に削減できるため、他の方法では入手できない、または入手が困難すぎる分子を利用できるようになります。 LSFの要件は、C–H官能基化反応と官能基操作の両方で満たすことができます。^{[1] LSF反応は特に関連性が高く、}創薬や材料化学の分野でよく使用されますが、^{[4] [5] [6]} LSFが商業プロセスに実装されたことはありません。

すべての LSF 反応は化学選択的ですが、すべての化学選択反応が LSF の定義の要件を満たすわけではありません。^{[1]複雑な分子には通常、許容する必要があるいくつかの異なる}官能基が含まれているため、予測可能な反応結果を持つ有用な LSF には高い化学選択性が必要です。この意味で、化学選択性は官能基許容性と呼ばれることもあります。さらに、高い化学選択性により、LSF 反応で制限試薬として使用される貴重な基質の望ましくない過剰な官能化が回避されます。^[1]

複雑な分子のC–H 結合官能基化はすべてLSF に分類されますが、変換を達成するために合成の前の段階で方向付け基または活性化基を導入する必要がある場合は除きます。官能基操作の場合、LSF と官能基許容反応の区別はより微妙です。たとえば、ペプチドバイオコンジュゲーション反応はアミノ酸側鎖のネイティブ官能基を利用するため、LSF に分類されます。対照的に、バイオオルソゴナル 1,3-双極子環化付加(銅フリークリックケミストリーおよびHuisgen 環化付加も参照) では、通常、生体分子にアジドまたはシクロアルキン官能基を事前に導入する必要があります。したがって、このような変換は、官能基許容性に優れているにもかかわらず、LSF に分類されません。^{[1] [7] [8]}

部位選択性、位置選択性、または領域選択性は一般に望ましいが、LSF 反応では必須ではない。部位非選択性の LSF 反応も特殊な目的に使用できるためである。たとえば、部位非選択性の後期段階のC–H 官能基化反応は、創薬における生物学的試験に関連する複雑な分子のいくつかの構成異性体に迅速にアクセスできる。^{[1] [4] [5] [9]}可能性のある構成異性体にそれぞれ独立してアクセスできる部位選択性反応は少ないが、面倒な精製手順が回避され、他の異性体が廃棄物として生成されないため、非常に望ましい。一部の LSF 反応は、特定の反応に対する生来の基質選択性に基づいて、または触媒制御に基づいて、1 つの構成異性体を高い選択性で提供する。部位選択性 LSF 反応の発見は、合成方法論開発の分野における重要な研究目標である。 ^{[1] [10] [11] [12]}