大学院生の引きこもりが3年かけて卒業を目指す日記

東京の大学院で毎日楽しく実験をしています。うっかり留年が決まったので3年で卒業できるよう頑張ります。専攻は有機化学。構造有機化学、合成有機化学、遷移金属触媒反応、超分子、ロタキサン。お酒と地下アイドルとシュミレーションゲームが好き。twitter:https://twitter.com/ch2cl21?s=09/

メチル基が取れた

原料合成Schemeの改善をしたよという日記。

 

 

私の研究テーマは、新規大環状分子を用いた超分子合成で、新しいわっか分子を合成して、なんか面白いことをやろうみたいなテーマなんですね。

 

 それで、B4のときに新しいそのわっか分子の合成スキームを開発したのですが、そのスキームはあんまりエレガントではないのですよ。

 というのも、合成の最後から2番目の脱メチル化反応がうまくいかなくて。

 これまでの脱メチル化で採用していた試薬だと副反応が起こり(原理上仕方ないとのちに分かった)、他の脱メチル化法を試しても反応が進行しないか壊れてしまう。

 そのため、しょうがないので保護基をメチルからMOMに変更して、塩酸だけで簡単に脱保護できるようにしたのですね。

 

 でもそのMOM体の合成もあまりうまくいかなくて。結局、とにかく早く合成を通したかった私は(合成スキームを完成させることを、合成を通す、といいます)(このわっか分子の合成自体がメインではなく、作ったわっか分子で色々するのがメインなので、早く先に進みたかったのです)、MOM体の合成スキームを確実に成功しそうなルートで選択したため、ステップ数が多くてあまりエレガントでなかったのですよ。

 それを私はものすごく気にしていて。さらに言えば、年次が上がって合成や研究の知識が付くと、もしかしたらメチル基外れるんじゃね…?と思って、少しずつ暇なときに検討していたのですね。

 卒業までにはメチル基を外したかった。こんな面倒くさい検討を後輩にやらせるわけにはいかない。私が方をつける、と思っていた。

 

 まずHBrでの脱保護の検討をしたのですね。BBr3とかAlCl3とかの激しめの脱メチル化剤を使用するとどうやら壊れているっぽかったので、比較的温和な試薬を選択した。反応は遅いながら進行しているようだったので、反応が完結するまで回してみたところ、1週間で反応は完結してメチル基が外れた。M1のいつだかだったと思う。

 上記のことを喜び勇んで先生に報告したが、1週間もかかるなら使えないね、と言われて却下された。私としては、余計に3ステップも増えるMOM体を作るくらいなら、放置するだけだし1週間回したいけど…?と思っていたが、まあ先生の言うことに従って大人しくMOM体を作った。MOM体で出来るならそれでいいじゃない、と先生はおっしゃっていた。でももうちょっと検討したかった私は、闇で検討を続けることにした。

 

 続いて、再びBBr3について検討することにした。M2の秋のことである。B4のときもBBr3の検討は行ったが、目的物は得られず、原料を一部回収し、あとはよく分からないcomplex mixtureを得ていた。この結果は原料が壊れていると思っていたのだが、後から考えるに、「モノは水層に行っていたのでは…?」と思いついたのである。(いや、当時から思いつけよという話ではあるが)。あと、MOM経由で作った目的物の色と、B4のときに試したBBr3での反応の反応系の色がそっくりだったため、実はできていたんじゃね…?と思ったのもある。

 この基質はピリジン部位とフェノール部位の両方を持つため、有機層に溶かすことが非常に難しい。きちんと中性にすれば溶けると先生はおっしゃったが、どうにもうまくいかなかった。酸性にすればピリジン部位と塩を形成して沈殿し、塩基性および中性にすればフェノールのヒドロキシ基が取れて水に溶けてしまう。

 でものちに思ったのですね。それならば一旦塩基性にして水層に移動させて、再び酸性にして沈殿を回収すればいいのでは?と。

という訳でM2になって再びBBr3をかけてみたのですね。50°C, overnightでかけてみたのです。でもその分液があまりうまくいかなくて。詳細はノートを見返さないと覚えていないのですけど、なんだか水層に溶けてくれなかっただか中和が上手くいかなかっただか、とにかく「分液せずに後処理する方法が無いと無理」という結論に達する程度にはうまくいかなかった。教授に隠れて実験をしていたので相談もできなかったしね。

で、なんだかなにがしかして沈殿を採取したのですよ。そしたらドンピシャ目的物の1H NMRスペクトルを得てしまうじゃないですか。これは行けると思って。でも反応は完結していなかったのか原料も回収したので、もう少し過激な条件が必要だと考えた。

 

そしてなんかいい条件ないかなーとscifinderを漁った結果、ジクロロエタン溶媒で実験すればもっと高温が可能じゃん?と理解し、それから酸性条件で沈殿をそのまま採取する後処理方法も見つけたので、分液しなくても大丈夫じゃん?と理解したのですね。

という訳で、就活も学会もちょうど終わって暇していた一昨日、100°Cの条件で、そのまま沈殿を採取する後処理をやったんです。メチル基が取れたっぽい1H NMRスペクトルを得ましたよ。しかしMOM経由で作ったものとはピークが違くて、私はおそらく塩の違いだと思っていて、MOM経由は塩酸塩だが、今回はBBr3を使用しているし臭化水素酸塩なのでは?と思っている。

 やったメチル基取れたよ!と先生に報告したのですが、先生はあんまり興味なさそうで、「どちらでもいいですよ」といった程度の感想しか頂けななった。そのことに私は大変ご立腹である。先生が喜んでくれるかなって思ったから報告したのに、喜んでくれないならいいよ、これまでと同じように闇で実験するだけだもん、修論で勝手に差し替えるので十分だよ。と思っています。

 先生に本当にできているか分からない、と言われたので、しょうがないのでもう一回合成してそのままヘキシル化でもして2ステップ収率を出してあげるよ、そうすれば文句ないでしょ。と思っています。

 

 

やーマジで適当に書いたから分かりにくいだろうけど、備忘録なのでこのまま上げるね。