2018 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、の研究を推進することにより、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標としている。
本年度も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、入手容易であるが非常に低酸性で反応性の低い原料であるトルエン等のアルキルアレンのイミンへの触媒的不斉付加反応の検討を行い、アルキルカリウムとキラルアミンからなる錯体に新たなアルカリ金属塩基をハイブリッドすることにより、不斉収率が向上することを見いだした。また、プロペン等の反応性の低い単純アルケンもアルキルアレンと同様に原料として使用できることを見いだした。②の研究では、塩基触媒と有機光触媒をハイブリッドさせることにより、求電子性の低いアルケンとマロン酸エステルとの反応が進行することを見いだした。③の研究では、固相強塩基触媒の開発を継続し、様々な低酸性原料を用いる反応が進行する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
トルエン等の超低酸性原料の触媒的不斉付加反応において、強塩基ハイブリッド触媒系を用いることにより不斉収率が大きく向上することを見いだした。また、他の低酸性原料を用いる反応に展開できたことから今後さらなる研究の拡大が期待できる。また、有機光触媒と強塩基触媒のハイブリッド化の可能性を見いだしたことや、固相強塩基触媒の新たな可能性を見いだしたことから、研究は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、強塩基触媒を用いる様々な低酸性原料の触媒的付加反応の開発を他触媒とのハイブリッド化を通して行っていく。特に高立体選択性を示すハイブリッド触媒系の開発を重点的に検討していきたい。また、有機光触媒と強塩基触媒とのハイブリッド触媒系の開発や、固相強塩基触媒と他触媒とのハイブリッド化についても検討を行っていく。
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