2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Highly Active Transition Metal Catalysts Based on Solid Support Strategies
| Project Area | Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions |
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| Project/Area Number |
15H05801
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
澤村 正也 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40202105)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 触媒設計 / ホスフィン / ニッケル / 銅 / コバルト / ヒドロホウ素化 / ポリスチレン / CO2固定化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究者のグループは金属配位点を空間的に孤立化させて高活性金属種を生成するポリスチレン架橋モノホスフィンPS-TPPを開発している。さらに、この触媒設計概念を2座キレートホスフィンへと拡張したポリスチレン架橋ビスホスフィンPS-DPPBzを開発し、これがいくつかのニッケル触媒クロスカップリング反応において既存の均一系配位子よりも優れた配位子性能を示すことを見出した。本年度は、PS-DPPBzが銅またはコバルト触媒によるアルケンのヒドロホウ素化反応においても顕著な高分子効果を示し、優れた配位子となることを明らかにした。つまり、芳香環と共役していないアルケンの銅触媒ヒドロシリル化や、分岐型スチレンのコバルト触媒ヒドロシリル化など、これまでの触媒系ではほとんど反応しなかった分子変換を可能とした。これらは、従来会合体体を形成して不活性化しやすかった金属ヒドリド種が、高分子架橋による反応点の空間的孤立化効果によって会合でいなくなったことによるものと推測される。
また、ポリスチレン架橋ホスフィンが形成する精密制御反応場を利用した高難度分子変換反応の開発を目指し、本領域内メンバーとの共同研究を実施した。その結果、ニッケル触媒芳香族カルバメートの脱炭酸によるアニリン合成（大阪大学・鳶巣守准教授との共同研究）やロジウム触媒による単純芳香族化合物のC-H結合カルボキシル化（東工大・岩澤伸治教授との共同研究）においてPS-DPPBz触媒の有用性が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ポリスチレン架橋ビスホスフィンPS-DPPBzの用途をニッケル以外の第一遷移系列元素触媒反応や貴金属触媒反応に拡張することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポリスチレン多点架橋型アルキルホスフィンを合成し、より高性能の触媒を開発する。共同研究を積極的に進め、触媒の適用範囲の拡大、触媒のリアクター化を推進する。
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