2017 Fiscal Year Annual Research Report
強塩基ハイブリッド触媒系の開発及び高立体選択的分子骨格構築反応への展開
| Project Area | Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand |
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| Project/Area Number |
17H06448
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山下 恭弘 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90334341)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 強塩基 / 触媒 / 不斉合成 / ハイブリッド / 固相塩基 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造が単純で入手容易な原料を用いて、医薬品等の高付加価値な有機分子を短工程で合成するための方法論の開発は、合成過程で生じる廃棄物の低減化や省エネルギー化につながるため、環境調和型有機合成を実現する上で最も期待されている研究の一つである。そこで、本研究では強塩基触媒を金属錯体触媒や有機触媒等の他触媒、または反応系内で生じる新たな化学種等と組み合わせたハイブリッド触媒系を構築し、それを用いる効率的有機分子骨格構築反応の開拓を行う。具体的には、①強塩基触媒と金属錯体触媒のハイブリッド触媒系の創出および触媒的不斉合成反応への適用、②強塩基触媒と有機触媒のハイブリッド触媒系の創出および触媒的不斉合成反応への適用、③固相強塩基触媒の開発および他触媒とのハイブリッド触媒系の構築、の研究を推進し、安定で入手が容易な有機分子と反応性の乏しい求電子剤との反応を高度な立体制御を行いつつ達成する方法の開発を目指す。
本年度は上記の研究を発展させるべく検討を行った。①の研究では、強塩基触媒による容易に入手可能な低反応性原料を用いる触媒的炭素ー炭素結合生成反応の開発を行い、カリウムアルコキシドとリチウムアミドを組み合わせた複合塩基系を触媒的に用いることにより、非常に低酸性な原料であるトルエン等のアルキルアレン類が、ベンジル位アニオンの触媒的な発生を経てイミンに対して立体選択的に付加することを見いだした。また、キラルジアミンを不斉配位子として用いることにより、反応がエナンチオ選択的に進行することも見いだした。②の研究では、③のテーマとも関連するが、固体強塩基触媒と有機触媒の協同効果を確認し、触媒的不斉合成反応への適用が可能であることを見いだした。③の研究では、研究の基礎となるより強い塩基性を発現する固相塩基触媒を新たに見いだし、低酸性原料の触媒的反応に適用可能なことを明らかにした。
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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
現在複合強塩基触媒系を用いる超低酸性原料の付加反応において一定の成果が出ており、今後のさらなる展開が期待できる。また、有機触媒と固相塩基触媒のハイブリッド触媒系の開発や新たな強塩基性固相触媒開発において一定の成果が得られていることから、研究が順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、強塩基触媒系等を用いる様々な低酸性原料の求電子剤に対する触媒的付加反応の検討を行い、他の金属触媒や有機触媒とのハイブリッド化を通した立体選択性や反応性の制御を目的とした検討を行う。また、他の金属触媒や有機触媒と固相塩基触媒とのハイブリッド化を推進してゆく。
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