2005 Fiscal Year Annual Research Report
環境調和型高活性酸・塩基触媒の開発と高効率的精密合成法の開拓
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15205021
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石原 一彰 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40221759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂倉 彰 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (80334043)
波多野 学 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (20362270)
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| Keywords | グリーンケミストリー / エステル縮合反応 / 均一触媒 / アンモニウム塩 / 原子効率 / 非金属系触媒 / 脱水反応 / 触媒の回収・再利用 |
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| Research Abstract |
小分子の中に酵素類似機能を組み込むために、触媒内に酸と塩基を効果的に配置し、非結合性の化学的相互作用を巧みに生み出すことが出来れば、酵素レベルの触媒機能制御も可能のはずである。我々は触媒回転効率の向上、原子効率の向上、E-ファクターの低減、毒性化合物削減などの問題に取り組み、真に有効な酸・塩基複合型小分子人工酵素を幾つか開発した。
1.Brφnsted酸-Lewis塩基複合型脱水縮合触媒:カルボン酸とアルコールの等モル混合物からの脱水縮合触媒として、嵩高い弱塩基性ジアリールアミンと嵩高い弱酸性アレンスルホン酸の有機塩触媒を開発した。本触媒の特長は活性中心のNH_2^+が3つの嵩高いアリール基によって疎水的な環境内に存在していることであり、その疎水力によって脱水縮合反応が効果的に促進する。
2.Brφnsted酸-Lewis塩基複合型不斉Diels-Alder触媒:我々はα-アシロキシアクロレインとジエンの触媒的エナンチオ選択的Diels-Alder反応の開発に初めて成功した。光学活性ジペプチドの還元体であるトリアミンとC_6F_5SO_3Hの有機塩を不斉触媒として用いた。α-アシロキシアクロレインはα-プロモアクロレインの合成等価体として有用であり、本触媒を用いてプロスタグランジンの鍵合成中間体を合成した。
3.Lewis酸-Lewis塩基複合型不斉シアノ化触媒:光学活性シアノヒドリンは医農薬品の重要な中間体である。我々は、アルデヒド類の不斉シアノ化触媒として、光学活性ビナフトールと水酸化リチウムより調製されるリチウムビナフトラート・アクア錯体を開発した。本触媒はリチウムカチオンとビナフトラートアニオンをそれぞれLewis酸及びLewis塩基とする複合触媒であり、その単純な小分子設計にもかかわらず高エナンチオ選択性を発現する。酵素同様、リチウムカチオン近傍の水の水素結合が反応の遷移状態に重要な役割を果たす。
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