Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
有機分子触媒では酸・塩基反応が主流であり、酸化・還元反応の報告例は限られていた。それに対し我々は、新規有機分子触媒による新たなタイプの酸化・還元反応の開発を目指した。本年度は、FLP現象を利用した触媒的水素化還元反応の開発を目指し、含フッ素新規ルイス酸の開発と、新規不斉ルイス塩基の開発を行った。新規不斉ルイス塩基の開発において、c2対称型の新規不斉ホスフィン化合物の開発を目指した。そのプロトタイプの化合物の合成に成功し、不斉FLP触媒による水素化反応を試してみたが、不斉収率は極めて低く、不斉ホスフィンの周囲の立体環境が重要であることがわかった。また新規不斉ルイス酸の開発においては、ホウ素化合物の不安定さ故に合成化合物の単離が極めて難しいため、オレフィンへのハイドロボレーションを行い、それを単離せずに用いる事にした。ルイス酸は電子不足な骨格が適しているため、ルイス酸の原料の主骨格として、オクタフルオロシクロペンテンを用いたが、その誘導体に対しハイドロボレーションを行ってみたところ、うまく進行しなかった。しかし、オクタフルオロシクロペンテンの誘導体化の検討の最中、オクタフルオロシクロペンテン誘導体が新たな型の酸化剤として働き、グリニャール試薬のホモカップリングを起こす有機分子触媒として働くことを偶然見いだした。この酸化的カップリング反応では、触媒サイクルにおける触媒の再生において、空気中の酸素を用いる事ができるという、有機分子触媒としては珍しい現象であることがわかり、有機分子触媒における空気酸化反応の可能性が示された。また本学術領域では領域内での共同研究が推奨されており、3件の共同研究において、それぞれ有機分子触媒反応の反応機構の解明を計算化学によって明らかにした。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 55 Issue: 3 Pages: 927-931
10.1002/anie.201508231
Nature Commun.
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Volume: 17 Issue: 18 Pages: 4436-4439
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http://www.chem.iwate-u.ac.jp/web/labo/shimada/HP/index.html
http://www.chem.iwate-u.ac.jp/web/labo/shimada/Kore/index.html
