ピバリン酸

ピバリン酸
名前
	推奨されるIUPAC名 2,2-ジメチルプロパン酸
	その他の名前ピバリン酸; ジメチルプロパン酸; ネオペンタン酸; ネオ吉草酸; トリメチル酢酸
識別子
CAS番号	75-98-9 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:45133 ;
チェムBL	チェルノブイリ原子力発電所 ;
ケムスパイダー	6177 ;
ECHA 情報カード	100.000.839
パブケム CID	6417;
ユニ	813RE8BX41 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID8026432;
	InChI InChI=1S/C5H10O2/c1-5(2,3)4(6)7/h1-3H3,(H,6,7) キー: IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N ;
	笑顔 O=C(O)C(C)(C)C;
プロパティ
化学式	Ｃ5Ｈ10Ｏ2
モル質量	102.133 グラムモル−1
密度	0.905グラム/ cm3
融点	35 °C (95 °F; 308 K)
沸点	163.7 °C (326.7 °F; 436.8 K)
関連化合物
関連化合物	ネオペンチルアルコール; ネオペンタン
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ピバリン酸は、分子式 (CH ₃ ) ₃ CCO _{2 H の}カルボン酸です。この無色で臭いのある有機化合物は、室温では固体です。ピバリン酸の 2 つの略語は、t -BuC(O)OH とPivOHです。ピバリル基またはピバロイル基は、t -BuC(O) と略されます。

ピバリン酸は吉草酸の異性体であり、他の 2 つの異性体は2-メチルブタン酸と3-メチルブタン酸です。

準備

ピバリン酸は、コッホ反応によるイソブテンのヒドロカルボキシル化によって商業規模で製造されます。

(CH ₃ ) ₂ C=CH ₂ + CO + H ₂ O → (CH ₃ ) ₃ CCO ₂ H

このような反応にはフッ化水素などの酸触媒が必要です。イソブテンの代わりにtert-ブチルアルコールやイソブチルアルコールを使用することもできます。世界中で、年間数百万キログラムが生産されています。 ^[1]ピバリン酸は、アンピシリンやアモキシシリンなどの半合成ペニシリンの製造からの副産物として経済的に回収することもできます。

もともとはクロム酸によるピナコロンの酸化^[2]とtert-ブチルシアン化物の加水分解によって製造された。^[3]便利な実験室経路は、tert-ブチル塩化物から生成されたグリニャール試薬の炭酸化^{[4]とピナコロンの酸化}^[5]によって進行する。

アプリケーション

ほとんどのカルボン酸エステルと比較して、ピバリン酸エステルは加水分解に対して異常に耐性があります。この熱安定性から、いくつかの用途が生まれます。ビニルアルコールのピバリン酸エステルから得られるポリマーは、反射率の高いラッカーです。^{[引用が必要]}

研究室での使用

ピバリン酸は、水溶液のNMRスペクトルの内部化学シフト標準として使用されることがあります。この目的にはDSSの方が一般的に使用されますが、DSS の 3 つのメチレン橋の陽子からの小さなピークが問題になることがあります。25 °C および中性 pH での¹ H NMR スペクトルは、1.08 ppm のシングレットです。

ピバリン酸は、いくつかのパラジウム触媒CH官能基化反応において助触媒として用いられる。^[6]^[7]

アルコール保護

ピバロイル基（略称PivまたはPv）は、有機合成におけるアルコールの保護基である。一般的な保護法としては、ピリジンの存在下でアルコールをピバロイルクロリド（PvCl）で処理する方法がある。^[8]

あるいは、エステルは、スカンジウムトリフラート（Sc（OTf）₃）などのルイス酸の存在下でピバロン酸無水物を使用して調製することもできる。

一般的な脱保護法には、塩基または他の求核剤による加水分解が含まれる。^[9]^[10]^[11]^[12]

参照

ピバリン酸メチル

参考文献

^ クビシュケ、イェンス;ランゲ、ホルスト。シュトルッツ、ハインツ (2014)。「カルボン酸、脂肪族」。ウルマンの工業化学百科事典。 1 ～ 18 ページ。土井：10.1002/14356007.a05_235.pub2。ISBN 9783527306732。
^ “A. ヘニンガー、オーストラリアパリ 10. 1873 年 2 月”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft。6 : 144–147。 1873.土井：10.1002/cber.18730060154。
^ Butlerow, Ann. 165, 322 (1873). ^{[全文引用が必要]}
^ SV Puntambeker; EA Zoellner; LT Sandborn; EW Bousquet (1941). 「tert.-ブチルクロリドからのトリメチル酢酸」.有機合成. doi :10.15227/orgsyn.008.0104;全集第1巻、524ページ。
^ LT Sandborn; EW Bousquet (1941). 「ピナコロンからのトリメチル酢酸」.有機合成. doi :10.15227/orgsyn.008.0104;全集第1巻、524ページ。
^ Lafrance, Marc; Fagnou, Keith (2006-12-27). 「パラジウム触媒によるベンゼンのアリール化: 触媒ピバリン酸のプロトンシャトルとしての組み込みと触媒設計における重要な要素」Journal of the American Chemical Society . 128 (51): 16496–16497. doi :10.1021/ja067144j. ISSN 0002-7863. PMID 17177387.
^ Zhao, Dongbing; Wang, Weida; Lian, Shuang; Yang, Fei; Lan, Jingbo; You, Jingsong (2009-01-26). 「ホスフィンフリー、パラジウム触媒によるピバリン酸を触媒とするCH結合活性化による複素環のアリール化」. Chemistry – A European Journal . 15 (6): 1337–1340. doi : 10.1002/chem.200802001 . ISSN 0947-6539. PMID 19115287.
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^ Griffin, BE; Jarman, M.; Reese, CB (1968). 「オリゴリボヌクレオチドの合成—IV」. Tetrahedron . 24 (2): 639–62. doi :10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID 5637486.
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[1] クビシュケ、イェンス;ランゲ、ホルスト。シュトルッツ、ハインツ (2014)。「カルボン酸、脂肪族」。ウルマンの工業化学百科事典。 1 ～ 18 ページ。土井：10.1002/14356007.a05_235.pub2。ISBN 9783527306732。

[2] “A. ヘニンガー、オーストラリアパリ 10. 1873 年 2 月”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft。6 : 144–147。 1873.土井：10.1002/cber.18730060154。

[3] Butlerow, Ann. 165, 322 (1873). ^{[全文引用が必要]}

[4] SV Puntambeker; EA Zoellner; LT Sandborn; EW Bousquet (1941). 「tert.-ブチルクロリドからのトリメチル酢酸」.有機合成. doi :10.15227/orgsyn.008.0104;全集第1巻、524ページ。

[5] LT Sandborn; EW Bousquet (1941). 「ピナコロンからのトリメチル酢酸」.有機合成. doi :10.15227/orgsyn.008.0104;全集第1巻、524ページ。

[6] Lafrance, Marc; Fagnou, Keith (2006-12-27). 「パラジウム触媒によるベンゼンのアリール化: 触媒ピバリン酸のプロトンシャトルとしての組み込みと触媒設計における重要な要素」Journal of the American Chemical Society . 128 (51): 16496–16497. doi :10.1021/ja067144j. ISSN 0002-7863. PMID 17177387.

[7] Zhao, Dongbing; Wang, Weida; Lian, Shuang; Yang, Fei; Lan, Jingbo; You, Jingsong (2009-01-26). 「ホスフィンフリー、パラジウム触媒によるピバリン酸を触媒とするCH結合活性化による複素環のアリール化」. Chemistry – A European Journal . 15 (6): 1337–1340. doi : 10.1002/chem.200802001 . ISSN 0947-6539. PMID 19115287.

[8] Robins, Morris J.; Hawrelak, SD; Kanai, Tadashi; Siefert, Jan Marcus; Mengel, Rudolf (1979). 「核酸関連化合物. 30. アデノシンから最初の 2',3'-アジリジン融合ヌクレオシド、9-(2,3-エピミノ-2,3-ジデオキシ-β-D-リボフラノシル)アデニンおよび 9-(2,3-エピミノ-2,3-ジデオキシ-β-D-リキソフラノシル)アデニンへの変換」. The Journal of Organic Chemistry . 44 (8): 1317–22. doi :10.1021/jo01322a026.

[9] Van Boeckel, CAA; Van Boom, JH (1979). 「リン酸トリエステル中間体によるグルコシルホスファチジルグリセロールの合成」. Tetrahedron Letters . 20 (37): 3561–4. doi :10.1016/S0040-4039(01)95462-0.

[10] Griffin, BE; Jarman, M.; Reese, CB (1968). 「オリゴリボヌクレオチドの合成—IV」. Tetrahedron . 24 (2): 639–62. doi :10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID 5637486.

[11] Ogilvie, Kelvin K.; Iwacha, Donald J. (1973). 「ヌクレオシドのヒドロキシル基を保護するためのtert-ブチルジメチルシリル基の使用」. Tetrahedron Letters . 14 (4): 317–9. doi :10.1016/S0040-4039(01)95650-3.

[12] Paquette, Leo A.; Collado, Iván; Purdie, Mark (1998). 「スピノシンAの全合成。2. 純粋因子およびその完全な再構成を伴う分解研究」。アメリカ化学会誌。120 (11): 2553–62。doi : 10.1021 /ja974010k。INIST 10388970。