フルオラス合成

フルオラスケミストリー（Fluorous Chemistry）はグリーンケミストリーの一分野として注目されています。フルオラス（fluorous）とは親フルオロカーボン性という意味の造語です。高度にフッ素化された化合物、すなわちフルオラスな化合物は一般的な有機溶媒や水にほとんど溶けませんが、ペルフルオロアルカンなどの溶媒（フルオラス溶媒）には良く溶けます。この性質を利用するのがフルオラスケミストリーで、数多くの有機反応に応用されています。フルオラス溶媒は有機溶媒や水と混和しませんが、ある種の溶媒とは加温することで均一層を形成します。また、フルオラス溶媒は対応する炭化水素と比較すると同程度の沸点を持ち、気体の溶解度が高く、不燃性であるなどの性質を有しています。これらの性質を利用して、1994年、Horváthらはペルフルオロメチルシクロヘキサンとトルエンを溶媒とし、フルオラスなロジウム錯体触媒を用いたオレフィンのヒドロホルミル化を報告しています¹⁾。ここで使用される溶媒はペルフルオロメチルシクロヘキサンとトルエンで、室温では二層を形成します。この時、フルオラス層にフルオラスな触媒が、有機層にオレフィンが存在していますが、加熱により均一層になります。ここに一酸化炭素と水素を導入することで反応が進行します。そして、反応終了後、冷却することにより再び二層となり、フルオラスな触媒はペルフルオロメチルシクロヘキサン層に、生成物はトルエン層に溶解しています。従って、フルオラス層と有機層を分けることにより触媒と生成物を分離することができます。このようにフルオラス溶媒と有機溶媒を用いる二層系はFluorous Biphase System（FBS）と呼ばれ、より多層系の場合はFluorous Multiphase System（FMS）と呼ばれています。このFBS、FMSの利点は、反応後、フルオラス層とその他の層を分離するだけで、生成物と触媒などを容易に分離できること、そして、分離後の触媒を含むフルオラス層は再利用可能なことです。

Curranらはフルオラス性を持たない基質にフルオラスな置換基（フルオラスタグ）を導入し、イソオキサゾリンの合成を行っています²⁾。反応後、フルオラスな生成物はペルフルオロヘキサン、水、塩化メチレンによる分配抽出により分離することができます。この報告を受けて、フルオラスケミストリーをコンビナトリアルケミストリー³⁾や糖鎖合成⁴⁾ に応用する試みが行われています。