2015 Fiscal Year Annual Research Report
水中フロー有機分子変換を実現するポリマー担持ユビキタス金属触媒の開発
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15F15039
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
魚住 泰広 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 教授 (90201954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
PAN SHIGUANG 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリマー担持触媒 / ユビキタス金属 / エチレンアミン / 酸化的カップリング / アルコール酸化 / ヒュスゲン1,3-双極子環化付加 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、次世代型有機分子変換工程の必要要件である高効率分子変換、地球資源の有効活用、環境調和、持続性をすべて満たした、究極的な環境調和型触媒的分子変換工程の実現を目指し、水中フロー有機分子変換を実現するポリマー担持ユビキタス金属触媒の開発を実施している。これまでの研究成果の概要を以下に示す。
１：末端アルキンの酸化的ホモカップリング反応を触媒するポリマー担持銅錯体の新規開発：ポリスチレンポリマー担持テトラエチルジエチレントリアミン－銅(II)錯体を新規に開発し、末端アルキンの酸化的ホモカップリング反応に適用した。その結果、本錯体触媒存在下、反応が効率良く進行し、目的とする1,3-ジインが最高99%収率で得られた。本錯体触媒は、回収・再利用が可能であり、触媒活性を失うことなく8回再利用可能であった。
２：両親媒性ポリマー担持ポリ（ジエチレントリアミン）－銅錯体の新規開発およびアルコールの酸素酸化反応、水中ヒュスゲン1,3-双極子環化付加反応への展開：
両親媒性ポリスチレン－ポリエチレングリコールポリマー担持ポリ（ジエチレントリアミン）－銅錯体を開発し、アルコールの酸素酸化反応および水中ヒュスゲン1,3-双極子環化付加反応に適用した。その結果、いずれの反応においても、本担持錯体触媒存在下、反応が効率良く進行し、目的とするカルボニル化合物および1,2,3-トリアゾールが良好な収率で得られた。また、本錯体触媒も、回収・再利用が可能であった。
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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
平成27年度において、一連のポリマー担持アミン系配位子の合成、本触媒をバッジ系の反応（酸化的ホモカップリング反応、アルコールの酸素酸化反応、ヒュスゲン1,3-双極子環化付加反応）へ展開したところ、いずれの場合においても、反応が効率良く進行することを見出した。今後は、これらの反応系のフロー反応化に注力することで、目標達成が大いに期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により、新規ポリマー担持銅触媒を開発し、本触媒をバッジ系の反応（酸化的ホモカップリング反応、アルコールの酸素酸化反応、ヒュスゲン1,3-双極子環化付加反応）へと展開してきた。いずれのバッジ系反応においても、触媒が良好な再利用性を示している。今後は、これらの反応をフロー系で実施していきたいと考えている。特に、ヒュスゲン1,3-双極子環化付加反応は、バッチ系での水中反応を実現していることから、フロー系へと展開することで、本課題の目標達成に近づくことが期待される。また、開発してきたポリマー担持銅触媒を酸化的カップリング反応などの他の反応へ展開していき、触媒の基質適応性について詳細に検討していきたい。
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Research Products
(4 results)
