2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of computationally designed diversity-oriented catalysis based on transition-state control
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17KT0011
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
山中 正浩 立教大学, 理学部, 教授 (60343167)
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2017-07-18 – 2020-03-31
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| Keywords | 遷移状態制御 / 分子触媒設計 / DFT計算 / 不斉合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、近年の計算機や計算手法の進展に鑑み、理論計算を先導的に活用した高効率・高選択的な触媒・反応開発と、その合理設計手法の確立を目的としている。特に、触媒/基質の相互作用ネットワークによって特定の遷移状態を安定化する「遷移状態制御」に基づき、複数の反応点（官能基）を含有する基質を分子認識して反応部位・立体選択的な分子変換を達成する分子性触媒を開発し、多官能性を有する１つの鍵分子ユニットから、様々な有用物質を高選択的に提供できる「多様性指向型触媒・反応」への展開を目指す。具体的には、（Ⅰ）GRRM法・AFIR法を用いた多官能性基質の反応に潜在する遷移状態の網羅探索、（Ⅱ） 遷移状態制御に立脚した高精度DFT計算による触媒の合理設計、（Ⅲ）多様性指向型触媒・反応の実験検討を相互に連携しながら実施する。本年度は、（Ⅱ）と（Ⅲ）に関連して、（１）[1,5]-ヒドリド転位/環化/分子内Friedel－Crafts反応によるスピロイソクロマンの立体選択的合成、（２）CF3基を有するニトロスチレンとインドールの不斉Friedel－Crafts反応、（３）ホモアリル-アリルアルコールのエポキシ化反応におけるジアステレオ選択性制御、（４）二核亜鉛触媒による触媒的不斉ヨードエステル化反応を中心に検討を行った。特に（４）については、荒井ら（千葉大院理）との共同研究として実施され、昨年度に遷移状態から立体制御機構までを解明した亜鉛三核触媒の知見に基づいて、遷移状態制御の観点から設計・開発された不斉触媒として特筆すべき成果である。
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Research Products
(12 results)
