MAOS

マイクロウェーブを利用した有機合成（MAOS）
Microwave Accisted Organic Synthesis

有機溶媒は伝統的な有機合成反応のほとんどにおいて利用されます。
一方、家庭用マイクロウェーブオーブンを利用した有機合成においては、溶媒の取り扱い上に危険要因があるため、溶媒の利用はかなり懸念されていました。溶媒中での反応進行力は、ほとんどの有機反応の概論に使われています。

MAOSは溶媒の沸点よりさらに高い温度での反応を可能とし、更に興味深い結果を伴うことで、反応の許容範囲は従来の加熱方式に比べ拡張しています。例えば、水を密閉系の容器で沸点以上で加熱した場合、温度上昇の影響だけでなく、水の誘電性が減ることでイオン化が押さえられ、有機基質はより溶け易くなります。

この様に、高温下において水は擬似有機溶媒として利用されます。また、低沸点溶媒を用いた高温反応では、実験終了後の後処理を簡略することが出来ます。

Review Articles:

1. Mavandadi, F.M.; Lidstrom, P. “Microwave-Assisted Chemistry in Drug Discovery.” Current Topics in Drug Discovery, 2004, 4(7), 773-792.
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3. Wathey, B.; Tierney, J.; Lidstrom, P. Westman, J. The Impact of Microwave-Assisted Organic Chemistry on Drug Discovery. Drug Discovery Today, 2002, 7, 373-380
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   Larhed,M; Hallberg, A. Microwave-Assisted High Speed Chemistry: A New Technique in Drug Disvovery. Drug Discovery Today 2001, 6, 406-416.
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固相担持試薬とスカベンジャーは、後処理の簡便さと、レジンを濾過後、溶媒のエバポレーションのみで目的化合物の単離が行えることから、溶相合成とコンビケム合成においてより一般的な合成手法に取り扱われてきています。

固相担持試薬を用いた反応の主な障害は、その低い反応性で、反応探索や最適化に時間がかかります。従って、レジンを用いる反応はMAOSと組み合わせることが賢明といえます。

Review Articles:

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ポリスチレン、リンクアミド、メリーフィールド、ワンレジンなどが、固相合成において広く使われているレジンとして挙げられます。

昨今、MAOSを使ったレジン担持の化学のスピードアップについていくつもの研究がなされています。アカデミックや一般企業からもたくさんの報告があるものの、その殆どが、実験中の温度や圧力プロファイルをモニター出来ない家庭用マイクロウェーブを使用しています。

Review Articles:

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4. Strohmeir, G.A.; Kappe, C. O. Rapid Parallel Synthesis of Polymer-Bound Enones Utilizing Microwave-Assisted Solid-Phase Chemistry. J. Combi. Chem. 2002, 4, 154-161.
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MAOSは揮発性、可燃性の有機溶媒を家庭用マイクロウェーブオーブンで使う危険性を避けるため、乾燥した、または溶媒を使わない状況でも使用されてきました。固相支持、例えば粘土、酸化アルミニウムやシリカなどが、溶媒を使わない状況でよく使われており、この技術を使っていくつもの興味深い合成が行われています。固相支持の特徴を変えることによって、反応の結果に大きな影響を与えることが可能です。

しかしそれは、固相表面の綿密な温度調節をしなければならず困難です。局地的なホットスポットが温度溶媒と一致すれば、溶媒を使った反応に比べてより大きな、時として予想もしなかった結果が得られます。この事で必ず、反応の予想、再現、調整の問題を解決に導けます。

溶媒を必要としない技術は環境にも優しいのですが、基質の事前吸着や、固相支持レジンからの目的化合物の切り出し時に溶媒が使われることが論争の的になることがあります。

Review Articles:

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