2021 Fiscal Year Annual Research Report
Catalysis of Lewis radical ion-pairs
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19H00894
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大井 貴史 名古屋大学, 工学研究科(WPI), 教授 (80271708)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ルイス酸 / ルイス塩基 / 一電子移動 / 酸化還元反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子内ルイスペアの機能創出をねらい、前年度に設計・合成したボリルチオフェノールのブレンステッド酸触媒としての機能に着目し、すでに見出していた一電子還元触媒能および水素原子引き抜き能と合わせた多機能光触媒としての可能性を評価した。具体的には、ケトン類のプロトン化と一電子還元によるヒドロキシアルキルラジカルの発生、およびベンジルアルコールもしくはベンジルアミン誘導体のベンジル位水素の引き抜きによるベンジルラジカルの発生を本触媒のみで担った、２つの異なるラジカル中間体どうしのクロスカップリングによるかさ高い1,2-ジオールおよび1,2-アミノアルコール誘導体の反応をモデル反応として設定した。実際に、触媒量のボリルチオフェノール存在下、２つの基質の混合溶液に青色LEDの照射を行うと目的物が高収率で得られ、反応機構の解析実験により想定通り２つの基質がそれぞれ活性化されていることを明らかにした。この反応に最適な触媒構造は、前年度に報告した反応開発における最適化構造とは異なっており、置換基修飾により目的とする機能と反応に応じて性能を調整できることを実証した。また、本年度開発した新規反応においてもボリルチオフェノール触媒は高い触媒回転頻度と官能基許容性を示し、実用的な面からも分子内ルイスペアの設計に基づいて触媒機能を創出するというアプローチの有用性を明確にし、その学理構築と応用への礎を築けたと言える。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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