Development of Highly Active Heterogeneous Late-Transition Metal Photocatalysts

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19F19733
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 山田 陽一 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (50317723)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BUKHANKO VALERII 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2019-07-24 – 2021-03-31
• Keywords: 光触媒 / 有機変換反応 / イリジウム触媒 / トリフルオロメチル

Outline of Annual Research Achievements

後期遷移金属錯体（イリジウム、ルテニウム錯体）の光触媒による有機変換反応の開発は、既存触媒系では進行困難な反応系を効率的に進行させる可能性があるため、有機合成化学上重要なものである。今年度は以下の2つのタイプの反応を検討した。
今回、後期遷移金属錯体（イリジウム、ルテニウム錯体）の光触媒を各種合成した。N
‐ヘテロアレーンのトリフルオロメチル化の検討を行った。その結果、イリジウム錯体触媒を用いたときに反応が進行し効率的に生成物を得ることができた。様々な基質に適用し、中程度から高収率で生成物を得ることが可能となった。NMRなど各種生成物スペクトルのデータコレクションを行った。また本反応にてカルボキシル基の導入が可能であることが示された。各種アミノ酸類縁体への変換が可能であることも見出された。令和3年度の課題修了時にデータがまとめられるように検討を行う予定である。
また、後期遷移金属錯体（イリジウム、ルテニウム錯体）の光触媒と高分子ニッケル触媒の複合触媒による反応検討を行った。これはニッケル触媒の還元的脱離が律速であるカップリング反応において光触媒による律速段階の迅速化を期待したものである。ハロゲン化アリールとアミン類とのカップリング反応を検討した所、所望の反応が進行し、対応する生成物を得ることができた。塩基、溶媒、後期遷移金属錯体光触媒ならびに高分子ニッケル触媒の各種パラメターを精査することにより、塩化アリールを基質とした反応も併せて進行することを見出し、対応する生成物が得られることが判った。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。