ホルミル化

ホルミル化（ホルミルか、formylation）とは、有機反応のうち、水素やハロゲン原子をホルミル基（-CHO、アルデヒド基）に変換するものを指す。本項では求電子剤を用いる人名反応と遷移金属触媒を用いるものを概説する。

アルデヒドを合成する手法としては、アルコールを酸化したり、カルボン酸やカルボン酸誘導体を還元するものも多用されるが、それらがホルミル化と呼ばれることは少ない。

[編集] 求電子剤を用いるホルミル化

電子供与基を持つ芳香環上の水素をホルミル基に置き換える手法が19世紀より知られている。以下のように、求電子的な反応活性種を芳香環に作用させて求電子置換反応を起こし、後処理で加水分解してベンズアルデヒド誘導体を得る。

一酸化炭素と塩化水素とルイス酸から活性種を得る。

この方法ではシアン化水素（またはシアン化亜鉛）と塩化水素とルイス酸から活性種を得る。

ホルムアミド誘導体へリン酸トリクロリドなどの求電子剤を反応させた塩化イミドイルを活性種とする。

ヘキサメチレンテトラミン (HMT) を酸で活性化させてフェノールをホルミル化する反応。

HMTを用いるアルデヒド合成は他にサムレット反応 (Sommelet reaction) が知られる。

ArCH₂Cl + HMT + heat → ArCHO

この反応ではクロロホルムと塩基から発生させたジクロロカルベン (:CCl₂) が活性種となる。

ジクロロメチルメチルエーテルを基質としたフリーデル・クラフツ反応を行うと、ホルミル化生成物を与える。

ArH + Cl₂CHOCH₃ + AlCl₃ → ArCHO

芳香環のリチオ化によりアリールリチウムを発生させることができれば、DMF で捕捉してアリールアルデヒドに変換できる。アリールリチウムは金属ハロゲン交換やオルトリチオ化で発生させることができるため、本法は電子供与基を持たない芳香環をホルミル化する際の一般的な手法とされている。

Ar-Li + OHC-N(CH₃)₂ → Ar-CHO

アルケンに一酸化炭素と水素を加え、コバルトやロジウムなどを中心とする適切な触媒を作用させるとアルデヒドが得られる。この反応はヒドロホルミル化（オキソ法）として工業的に広く用いられてきた。

RCH=CHR' + CO + H₂ + Co または Rh触媒 → RCH₂-CHR'-CHO

同様に、ハロゲン化アリールに対してパラジウムなどの触媒、一酸化炭素、水素を作用させると、ベンズアルデヒド誘導体が得られる。

Ar-I + CO + H₂ + Pd触媒 → Ar-CHO

これらはいずれも、一酸化炭素が金属上への配位を好む性質が利用されている。

Smith, M. B.; March, J. "March's Advanced Organic Chemistry" 5th ed. Wiley, 2001.

表・話・編・歴タンパク質の一次構造と翻訳後修飾
全般	タンパク質生合成 - ペプチド結合 - タンパク質分解 - ラセミ化反応
N末端	アセチル化反応 - ホルミル化反応 - ミリストイル化反応 - ピログルタミン酸 - メチル化反応 - 糖化反応
C末端	アミド化反応 - GPIアンカー - ユビキチン化反応 - SUMO化反応
リシン	メチル化反応 - アセチル化反応 - アシル化反応 - ヒドロキシル化反応 - ユビキチン化反応 - SUMO化反応 - デスモシン - ADPリボース化反応 - 脱アミノ反応（酸化的脱アミノ反応）
システイン	ジスルフィド結合 - プレニル化反応 - パルミトイル化反応
セリン/トレオニン	リン酸化反応 - グリコシル化反応
チロシン	リン酸化反応 - チロシン硫酸化反応 - ポルフィリン環結合 - リボフラビン結合
アスパラギン	脱アミド反応 - グリコシル化反応
アスパラギン酸	スクシンイミド形成 - リン酸化反応
グルタミン	アミノ基転移
グルタミン酸	カルボキシル化反応 - ポリグルタミル化反応 - ポリグリシル化反応
アルギニン	シトルリン化反応 - メチル化反応
プロリン	ヒドロキシル化反応
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