Bn基によるアルコールの保護（Bn保護基、ベンジル保護基） |

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反応機構
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概要

BnBr（ベンジルブロミド、臭化ベンジル）はOHの保護に利用される代表的な試薬の1つである。酸、塩基など様々な条件に耐えることができ、外れにくい保護基として知られている。脱保護は還元条件で行われ、主にPd/C（パラジウム炭素、パラジウムカーボン）を用いた接触還元で脱保護される。

反応機構

①保護反応

・塩基を用いた反応

反応は一般的なS_N2反応である。

OHのプロトンを塩基が引き抜いてアルコキシドが生成する。このアルコキシドがBnBrに攻撃してS_N2反応を起こすことで、目的のBn保護体が生成する。

※BnBrには催涙性があるので扱う際は注意（ドラフト内で扱う）。

・酸化銀（Ag₂O）を用いた反応

想定される反応機構は以下の通り。

　塩基を使用した反応と同様の機構であるが、Ag₂Oは塩基としてアルコールの脱プロトン化を起こすだけでなく、銀-ハロゲン相互作用によりBnBrを活性化し、Brの脱離能を向上させると考えられる。AgBr及びAgOHが副生し、AgOHはAg₂OとH₂Oに不均化する。

　一般的な塩基よりも高価な酸化銀を化学量論量必要とするものの、ジオールのベンジル保護において、高い選択性を発言する例が報告されている。

※不均化：同一種類の化学種（多くは分子）が２個以上互いに反応し、２種類以上の異なる種類の生成物を与える化学反応

　また、上記の反応は触媒量のハライド塩の添加により、反応効率が向上する。この場合、ハライド塩（n-Bu₄NIやKIなど）とAg₂Oが反応し、安定なハロゲン化銀の生成を駆動力として、塩基性の強いAgO^–を発生する。これによりアルコールの脱プロトン化が進行し、アルコキシドを与え、Ag₂Oにより活性化されたBnBrと反応することで、Bn保護生成物が得られる。

②脱保護反応

脱保護は、主にPd/C（パラジウムカーボン）を用いた接触還元で行われる。想定される反応機構としては、以下の通り。

まず、Bn保護体（ベンジルエーテル）がPd(0)に酸化的付加する。その後、水素と二水素錯体を形成し、中間体Aとなる。ここから、アルコールが脱離するとともにヒドリドが配位する。その後、還元的脱離により、Pdが再生し、トルエンが生成するものと思われる。

※水素雰囲気に暴露させた後のPd/Cは発火する可能性があるため、使用、後処理には注意が必要（特に、Pd/Cが付着したろ紙などに注意）。水を満たした密閉容器などで保管する。

近年における使用例

①

アセトニトリル 1000 mLに原料 5.0g (23.25 mmol)と炭酸カリウム 6.44g (46.6 mmol)を加えて混ぜたものに、ベンジルブロミド 3.97g (23.21 mmol)を加えた。続いて、この溶液を2時間還流した。還流後、冷ましてからジエチルエーテル100 mLでクエンチし、フィルターで減圧濾過した。濾過により、目的の化合物を91%の収率で得た。

原料 1.80g (6.75 mmol)を入れた100mLのメタノールに、**Pd/C** 0.14g (10%)を加え、水素雰囲気化で4時間撹拌した。反応後の溶液を減圧濾過し、濾液から溶媒を留去した。これをカラムで精製し、目的物を87%の収率で得た。

②

原料 2.60g (22.0 mmol)とベンジルブロミド 5.2 mL (44 mmol)をジエチルエーテル32 mLに加えた。ここに、酸化銀(Ⅰ)を10.1g (43.6 mmol)加え48時間還流させた（35℃）。室温まで冷ました後、セライト濾過し、得られた溶液を硫酸マグネシウムで乾燥させてから溶媒留去した。これをカラムで精製し、69%の収率で目的物を得た。

③