| Project/Area Number |
19K05503
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 水素の活性化 / 炭素ー炭素結合生成 / ヒドロゲナーゼ / 二酸化炭素 / 水素 / 還元的カップリング / アリール化 / 炭素炭素結合生成反応 / 電子貯蔵 / ヒドロゲナーゼモデル / 水素酸化 / 異性体 / クロスカップリング |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、水素の電子を利用した新規の還元的炭素炭素結合生成反応を構築する。近年、水素をヒドリド源とした還元的炭素炭素結合生成反応は、高い原子効率および次世代エネルギー源の水素の新たな利用として注目されている。しかし、現在報告されている水素を用いた還元的炭素炭素結合生成反応では、ヒドリド中間体を活性種としているため、基質適応範囲が狭いという問題点がある。
そこで本研究では、水素の電子を貯蔵した低原子価種を活性種とする、新たな還元的炭素炭素結合生成反応を構築し、既存の方法では達成できていない有機分子間の炭素炭素結合生成反応の進行を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
I have obtained four results during the research period in order to construct reductive C-C coupling reactions using H2 as an electron source. I have developed an electron-storage catalyst mimicking NiFe hydrogenase and constructed a reductive C-C coupling reaction of alkyl halides, a C-H arylation of aromatic compounds to form biaryls, and a carboxylic acid synthesis of CO2 with organic halides.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでの有機合成反応において、水素は主にヒドリド(H-)として利用されている。一方、水素を電子(e-)として利用する研究はほとんど進展していない。本研究課題では、水素を電子として利用するための電子貯蔵触媒の分子設計指針と、実際の有機合成反応への利用を示すことができた。すなわち、水素を電子として利用する新たな有機合成反応を構築する基礎研究として、本研究課題は学術的意義がある。また、今後の水素社会における水素の新たな利用法の一つを提案できる研究として、社会的意義があると考えている。
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