Elias James Corey

합성 화학자에게 자연의 복잡한 분자들은 자연의 다른 창조물만큼이나 아름답습니다. 그 아름다움의 인식은 화학 구조와 그 변환에 대한 이해에 달려 있으며, 소중한 예술 작품처럼 주제를 연구할수록 깊어지고, 아마도 낭만에 접근하는 수준까지 도달할 수 있습니다.

Elias James "E.J." Corey는 미국의 유기 화학자입니다. 1990년에 그는 노벨 화학상을 "유기 합성의 이론과 방법론 개발", 특히 역합성 분석으로 수상했습니다. 많은 사람들에게 현존하는 가장 위대한 화학자 중 한 명으로 인정받고 있는 그는 수많은 합성 시약, 방법론 및 전체 합성을 개발했으며 유기 합성 과학을 상당히 발전시켰습니다.

약력

E.J. Corey의 성은 레바논 아랍어 Khoury(사제를 뜻함)에서 영어식으로 변경되었으며, Boston에서 북쪽으로 50 km(31마일) 떨어진 Massachusetts의 Methuen에서 레바논계 그리스 정교회 이민자 부모에게서 태어났습니다. 그의 어머니는 Corey가 태어난 18개월 후 사망한 아버지를 기리기 위해 그의 이름을 "Elias"로 변경했습니다. 그의 과부인 어머니, 형제, 두 명의 누나, 숙모 및 삼촌이 모두 함께 넓은 집에서 살며 대공황을 견디었습니다. 어린 시절 Corey는 독립적이었으며 야구, 미식축구, 등산과 같은 스포츠를 즐겼습니다. 그는 가톨릭 초등학교와 Massachusetts의 Lawrence에 있는 Lawrence High School에 다녔습니다.

16세에 Corey는 MIT에 입학했으며, 1948년에 학사 학위를 취득하고 1951년에 Professor John C. Sheehan 지도 아래 박사 학위를 취득했습니다. MIT에 입학할 당시 Corey의 유일한 과학 경험은 수학이었으며, 그는 공학 학위를 추구하며 대학 생활을 시작했습니다. 2학년 때 첫 화학 수업을 들은 후 그는 장기 경력 계획을 다시 생각하기 시작했고 화학 학사 학위를 취득했습니다. 그 직후 Professor John C. Sheehan의 초대로 Corey는 MIT에 남아 박사 학위를 취득했습니다. 대학원 과정을 마친 후 그는 Urbana-Champaign의 University of Illinois에서 임명 제의를 받았으며, 27세의 나이에 1956년에 화학 정교수가 되었습니다. 그는 1952년에 University of Illinois에서 Alpha Chi Sigma의 Zeta 장에 회원으로 입회했습니다. 1959년에 그는 Harvard University로 옮겼으며, 현재 활발한 Corey Group 연구 프로그램을 갖춘 유기 화학의 명예 교수입니다. 그는 유기 화학에서 일하기로 선택했습니다 "그 본질적 아름다움과 인간 건강에 대한 큰 관련성" 때문입니다. 그는 또한 50년 이상 Pfizer의 자문역을 맡았습니다.

수많은 영예 중에서 Corey는 1988년에 National Medal of Science, 1990년에 노벨 화학상, 그리고 2004년에 American Chemical Society의 최고 영예인 Priestley Medal을 수상했습니다.

주요 기여

시약

Corey는 여러 새로운 합성 시약을 개발했습니다:

• PCC 피리디늄 클로로크롬산염(Corey-Suggs 시약이라고도 함)은 알코올을 해당 케톤 및 알데히드로 산화시키는 데 광범위하게 사용됩니다. PCC는 다른 상용 산화제에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있습니다.

이러한 장점 중 하나는 이 화합물이 공기에 안정적인 노란색 고체로 제공되며 흡습성이 높지 않다는 것입니다. 다른 산화제와 달리 PCC는 약 1.5 당량의 스키마 1만으로 단일 산화를 수행할 수 있습니다. 알코올은 염소를 치환하는 전자친화성의 크롬VI 금속에 친핵성 공격을 수행합니다. 그러면 염화물 음이온이 알데히드 생성물과 크롬IV를 제공하는 염기로 작용합니다. PCC의 약한 산성 특성은 알코올과 알켄을 포함한 고리화 반응에 유용합니다 스키마 2.

초기 산화는 해당 알데히드를 생성하며, 이는 인접한 알켄과 Prins 반응을 겪을 수 있습니다. 제거 및 추가 산화 후 생성물은 고리형 케톤입니다. 이 생성물이 원하지 않는 경우 분말 아세트산나트륨을 버퍼로 사용하여 초기 산화만 달성할 수 있습니다. 산화제로서의 PCC의 견고성은 전체 합성 영역에서도 유용하게 되었습니다 스키마 3. 이 예는 PCC가 σ-지아토로핑 재배열을 통해 3차 알코올로 Dauben 산화 재배열을 수행할 수 있음을 보여줍니다.

• t-Butyldimethylsilyl 에테르 TBS, triisopropylsilyl 에테르 TIPS, methoxyethoxymethyl MEM은 인기 있는 알코올 보호기입니다. 이러한 보호기의 개발은 표준 화학 변환을 견딜 수 있는 기능기 호환성을 갖지 않는 여러 천연물의 합성을 가능하게 했습니다. 합성 커뮤니티는 이제 보호기 사용에서 멀어지고 있지만 천연물의 발표된 합성에서 보호기를 생략하는 것은 여전히 드뭅니다. 1972년 이후 TBS 그룹은 가장 인기 있는 규소 보호기가 되었습니다. TBS는 크로마토그래피에 안정적이며 염기성 및 산성 조건 아래에서 절단이 가능합니다. 더 중요하게는 TBS 에테르는 Grignard 시약 및 에놀레이트와 같은 일부 탄소 친핵제에 안정적입니다.

복잡한 분자 합성 분야에서 TBS는 규소 기반 보호기 중 가장 다재다능한 것 중 하나로 광범위하게 사용되었습니다 스키마 4. CSA의 사용은 3차 TBS 에테르 및 TIPS 에테르의 존재 하에서 1차 TBS 에테르의 선택적 제거를 제공합니다. TBS 탈보호의 다른 수단에는 산(Lewis 산도 포함)과 불화물이 포함됩니다. TIPS 보호기는 또한 Corey에 의해 개척되었으며 2차 및 3차 알코올 보호에 대한 1차 알코올 보호의 증가된 선택성을 제공합니다. TIPS 에테르는 산성 및 염기 조건에서 더 안정적이며, 이 보호기가 TBS 에테르보다 불리한 점은 탈보호에 대한 개군이 덜 취약하다는 것입니다. 절단에 사용되는 가장 일반적인 시약은 TBS 에테르와 동일한 조건을 사용하지만 일반적으로 더 긴 반응 시간이 필요합니다.

일반적으로 TBS 에테르는 TBAF에 의해 절단되지만 위의 방해받은 TBS 에테르는 1차 TIPS 제거 시 반응 조건을 견딥니다 스키마 5. MEM 보호기는 1976년에 Corey에 의해 처음 기술되었습니다. 이 보호기는 산성 조건에서 다른 알콕시 메틸 에테르와 반응성 및 안정성이 유사합니다. MEM 보호기의 절단은 일반적으로 산성 조건에서 달성되지만 금속 할화물과의 배위는 보조된 절단을 통해 취약성을 크게 향상시킵니다 스키마 6.

• 1,3-Dithiane은 1965년에 E.J. Corey에 의해 치환 및 첨가 반응에서 카르보닐 그룹의 임시 수정으로 개척되었습니다. dithiane의 형성은 Umpolung 화학을 도입한 초기 개발이며 반응성의 역전을 위해 광범위하게 사용됩니다. dithiane의 형성은 Lewis 산 스키마 7과 함께 수행되거나 카르보닐 화합물에서 직접 수행될 수 있습니다.

  dithiane의 pKa는 약 30이며, 일반적으로 n-부틸리튬인 알킬 리튬 시약으로 탈양성자화를 허용합니다. dithiane과 알데히드와의 반응은 이제 Corey-Seebach 반응으로 알려져 있습니다. 탈양성자화된 dithiane은 들어오는 친전자제를 공격하는 데 사용되는 아실 음이온으로 작용합니다. dithiane의 탈보호 후, 일반적으로 HgO와 함께 케톤 생성물이 숨겨진 아실 dithiane 음이온에서 관찰됩니다. 그러한 반응의 유용성은 합성 화학자들이 전체 합성에서 Umpolung 단절을 사용할 수 있게 함으로써 유기 합성 분야를 확장했습니다 스키마 8. 1,3-dithiane은 또한 카르보닐 화합물을 위한 보호기로 사용되며 이 기능기의 다재다능함과 유용성을 나타냅니다.

  

  • 게다가 Corey는 더 간단한 식물 테르펜에서 콜레스테롤의 효소 생산에 사용되는 양이온 폴리올레핀 고리화에 대한 상세한 연구를 시작했습니다. Corey는 스쿠알렌에서 스테롤의 생물학적 합성을 먼저 연구함으로써 이 주목할 만한 고리화 과정의 세부 사항을 확인했습니다.

  방법론

  Corey의 연구실에서 개발된 여러 반응은 현대 합성 유기 화학에서 흔하게 되었습니다. 1950년 이후 Corey 그룹에서 최소 302가지 방법이 개발되었습니다. 여러 반응이 그의 이름을 따서 명명되었습니다:

  • Corey-Itsuno 환원(Corey-Bakshi-Shibata 환원이라고도 함)은 옥사졸보롤리딘 촉매와 다양한 보란을 화학량론적 환원제로 사용하여 케톤을 알코올로 선택적으로 환원하는 것입니다. Corey 그룹은 처음으로 보란과 키랄 아미노알코올을 사용하여 촉매의 합성을 입증했습니다. 반응은 키랄 아미노산 프롤린을 사용하며 보란의 존재 하에서 CBS 촉매로 이어집니다 스키마 9.

    나중에 Corey는 치환된 보란이 준비하기 더 쉽고 훨씬 더 안정적임을 입증했습니다. 환원 메커니즘은 옥사졸보롤리딘이 약간의 염기성으로 보론 아민 복합체의 화학량론적 보란과 배위하는 것으로 시작됩니다 스키마 10. 질소에서 보론으로의 기증이 부족하면 그 Lewis 산성도가 증가하여 케톤 기질과의 배위를 허용합니다. 기질의 착화는 산소의 가장 접근 가능한 고독한 쌍에서 발생하며, 입체적으로 인접한 페닐 그룹으로 인해 B-O 결합 주위의 회전이 제한됩니다.

    

    보란에서 친전자적 케톤 중심으로의 하이드리드 이동은 6원 고리 전이 상태를 통해 발생하여 4원 고리 중간체를 생성하고 궁극적으로 키랄 생성물과 촉매 재생을 제공합니다. 반응은 또한 천연물 화학자에게 매우 유용했습니다 스키마 11. Corey와 공동 연구자들이 달성한 dysidiolide의 합성은 보란-디메틸설파이드 복합체를 사용한 선택적 CBS 환원을 통해 달성되었습니다.

    • Corey-Fuchs 알킨 합성은 트리페닐포스핀과 사염화탄소를 사용하여 알데히드의 1탄소 상동성화를 통한 말단 알킨의 합성입니다. 메커니즘은 트리페닐포스핀과 사염화탄소를 통한 인 일리드의 형성에 의한 Wittig 반응과 유사합니다. 인 일리드를 알데히드 기질과 반응시키면 디브로모올레핀이 생성됩니다.

      2 당량의 n-부틸리튐으로 처리하면 리튬 할로겐 교환과 탈양성자화가 리튬 아세틸리드 종을 생성하고, 이는 가수분해를 통해 말단 알킨 생성물을 생성합니다 스키마 12. 최근에 수정된 절차를 사용한 원포트 합성이 개발되었습니다. 이 합성 변환은 W.J. Kerr과 공동 연구자들에 의한 전체 합성 +-taylorione에서 성공적으로 입증되었습니다 스키마 13.

      • Corey-Kim 산화는 알코올을 해당 알데히드 및 케톤으로 변환하기 위해 새로 개발된 변환입니다. 이 공정은 N-클로로숙신이미도설포늄 클로라이드 NCS, 디메틸설파이드 DMS, 트리에틸아민 TEA를 사용하여 크롬 기반 산화에 대한 덜 독성 있는 대안을 제공합니다. Corey-Kim 시약은 NCS와 DMS가 반응하여 디메틸숙신이미도설포늄 클로라이드 종을 형성할 때 현장에서 형성됩니다 스키마 14.

      알콕시 설포늄 염은 트리에틸아민을 사용하여 알파 위치에서 탈양성자화되어 산화된 생성물을 제공합니다. 반응은 광범위한 기능기 배열을 수용하지만 알릴 및 벤질 알코올은 일반적으로 알릴 및 벤질 염화물로 변환됩니다. 합성에서의 응용은 온화한 프로토콜 조건과 기능기 및 보호기 호환성을 기반으로 합니다. ingenol의 전체 합성에서 Kuwajima와 공동 연구자들은 Corey-Kim 산화를 활용하여 덜 방해받은 2차 알코올을 선택적으로 산화했습니다 스키마 15.

      

      • Corey-Winter 올레핀화는 디올 기질, 티오카르보닐디이미다졸 및 과량의 트리알킬포스파이트를 포함하는 1,2-디올의 입체특이적 변환입니다. 메커니즘은 두 가지 가능한 경로로 좁혀졌지만 정확한 메커니즘은 알려지지 않았습니다. 구체적으로 티오노카르보네이트와 트리알킬포스파이트 사이의 반응은 인 일리드 종의 형성 또는 카르베노이드 중간체를 통해 진행됩니다. 그럼에도 불구하고 반응은 대부분의 기질에 대해 입체특이적이며 생성물이 과도하게 변형된 구조를 초래하지 않는 한 입체특이적입니다. Corey와 공동 연구자들이 7원 고리에 존재하는 입체적으로 방해받은 트랜스 알켄의 형성을 시도했지만 이 새로운 합성 방법론을 사용했을 때도 엄청난 고리 변형이 발생하여 실패했습니다. 더 중요하게는 입체특이적 알켄이 여러 천연물에 존재하며 이 방법은 일련의 복잡한 기질을