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MOF-Catalyzed Transformation of Molecules by Remote Directing Groups

Research Project

Project/Area Number 21K05072
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionShimane University (2023)
Aoyama Gakuin University (2021-2022)

Principal Investigator

Sawano Takahiro  島根大学, 学術研究院機能強化推進学系, 准教授 (80846303)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsMetal-Organic Frameworks / BINOL / 単座ホスフィン / 選択的反応 / 不斉アルキル化反応 / 水素化反応 / 不均一系触媒 / バイノール / UiO MOF / 不斉反応 / 遠隔配向基 / C-H結合活性化反応 / 遷移金属触媒 / 協働触媒
Outline of Research at the Start

自然界は巧みに設計された触媒を用いることで、分子の望みの位置での変換反応を非常に高い精度で実現している。その一方、これまでに開発された人工の触媒を用いた反応では、変換反応を行うことができる分子の位置に多くの制限がある。本研究では、有機化合物と無機化合物から合成される多孔性物質であるMetal-Organic Frameworksを利用することで精密に設計された新規触媒の合成を行う。MOF触媒内で2つの金属触媒を協働的に作用させることで、これまでの触媒反応では実現不可能であった位置での分子変換反応を実現させる。

Outline of Final Research Achievements

I have developed novel metal-organic frameworks to achieve selective reactions at a remote position. BINOL-based UiO MOF was synthesized by light-driven deprotection. The synthesized MOF can catalyze asymmetric alkylation of aldehydes with dialkyl zinc reagents. Furthermore, two kinds of monophosphine-based MOFs showed activities for hydrogenation and cyclization.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

MOFは従来の均一系の触媒では実現できない空間を提供することから有望な不均一系触媒であるが、その開発は遅れている。本研究によって、BINOLや単座ホスフィンを基盤とした新たなMOFの合成が達成できた。BINOL型のMOFでは光脱保護による有効なMOF合成ルートを示すことができ、単座ホスフィン型のMOFは均一系の触媒をはるかに超える活性をもつ触媒を実現することができた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 単座ホスフィンを基盤としたCu-MOFを用いた触媒反応2024

    • Author(s)
      油井翔希、古賀満理奈、荒船博之、澤野卓大、武内亮
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会(2024)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 光脱保護を利用した光学活性な BINOL を基盤とするMOFの合成と触媒反応への利用2023

    • Author(s)
      澤野卓大、片口宙、後藤祐汰、荒船博之、武内亮
    • Organizer
      第85回有機合成化学協会関東支部シンポジウム-新潟シンポジウム-
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 単座ホスフィンを基盤とした UiO MOF による触媒反応2023

    • Author(s)
      澤野卓大、油井翔希、古賀満理奈、荒船博之、武内亮
    • Organizer
      第85回有機合成化学協会関東支部シンポジウム-新潟シンポジウム-
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 光脱保護を利用した光学活性なBINOLを基盤とするMOFの合成2023

    • Author(s)
      澤野 卓大、片口 宙、後藤 祐汰、荒船 博之、武内 亮
    • Organizer
      日本化学会 第103春季年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 単座ホスフィンを基盤とした UiO MOFの合成2022

    • Author(s)
      澤野 卓大、油井 翔希、古賀 満理奈、荒船 博之、武内 亮
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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