ルテニウム錯体触媒の特性を活かした新規カルボニル化反応の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650872
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 近藤 輝幸 京都大学, 工学研究科, 助教授 (20211914)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 光藤 武明 京都大学, 工学研究科, 教授 (90026344)
• Keywords: ルテニウム錯体触媒 / カルボニル化反応 / ホルミル化合物 / アリル化合物 / シクロペンテノン / ポーソン-カント反応

Research Abstract

新しい基本的かつ汎用性の高い高選択的炭素骨格形成反応の開発は、有機合成化学および有機工業化学の発展のための不可欠である。本研究では、従来、そのカルボニル化能がロジウム、パラジウムあるいはコバルト触媒に比べ低いと考えられていたルテニウム錯体触媒を用い、他の遷移金属錯体触媒では達成不可能なルテニウム錯体触媒に特徴的な新規カルボニル化能を利用した高選択的炭素骨格構築法の開発を行った。
1)新規ルテニウム触媒系([PPN][Ru_3H(CO)_<11>]/PCy_3)を用いるホルミル化合物のオレフィンへの付加反応: 我々は既に低原子価ルテニウム錯体触媒が、各種ホルミル誘導体のホルミル基C-H結合活性化に高い触媒活性を示すことを見出し報告しているが、従来の触媒系では、ホルミル化合物の脱カルボニル化反応の抑制および触媒活性の維持のために、一酸化炭素の加圧が不可欠であった。本研究では、新規ルテニウム触媒系([PPN][Ru_3H(CO)_<11>]/PCy_3[PPN=bis(triphenylphoshine)iminium,Cy=cyclohexyl])を用いることにより、ギ酸アミドおよびギ酸エステル類のオレフィンへの付加反応が、一酸化炭素を用いることなく、アルゴン雰囲気下で良好に進行することを見出した。本反応はホルミル化合物を真のカルボニル源として用いる新規カルボン酸アミドおよびエステル合成法である。
2)アリル化合物とオレフィンとの新規交差カルボニル化反応によるシクロペンテノン誘導体合成: 我々は最近、π-アリルルテニウム錯体の触媒化学について詳細な検討を行っており、本研究では、π-アリルルテニウム中間体への一酸化炭素、オレフィンの連続挿入反応を経ると考えられる、アリル化合物とオレフィンとの新規交差カルボニル化反応によるシクロペンテノン誘導体の高効率合成法の開発に成功した。本反応は、従来から量論反応であるにもかかわらず広く有機合成反応に用いられてきたPauson-Khand反応と相補する新規接触的シクロペンテノン環構築法である。

Research Products

• [Publications] Teruyuki Kondo: "[PPN][Ru_3H(CO)_<11>]/PCy_3-Catalyzed Direct Addition of Formyl Compounds to Alkenes"Organometallics. 18卷・20号. 4123-4127 (1999)
• [Publications] Take-aki Mitsudo: "Ru_3(CO)_<12>/1,10-Phenanthroline-Catalyzed Hydroformylation of Styrene and Acrylic Esters"Journal of Molecular Catalysis A : Chemical. 137卷. 253-262 (1999)