Synthetic improvement of the basic principle for molecular hydrogenation catalysis of carboxylic acids

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02713
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Saito Susumu 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (90273268)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 水素化 / 金属錯体触媒 / 分子触媒 / カルボン酸 / アルコール / CO2 / メタノール / ギ酸

Outline of Final Research Achievements

We previously discovered a new concept “carboxylic acid (CA) self-induced hydrogenation of CA”, which in this project was developed into a more general method for various hydrogenation of biomass-derived monocarboxylic acids such as fatty acids, and amino acids, and the Krebs cycle metabolites including polycarboxylic acids, to the corresponding alcohols. The hydrogenation was effectively and selectively promoted by newly-devised ruthenium complexes with monodentate or bidentate phosphine ligands or iridium complexes with tetradentate ligands as catalysts.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「失活しにくい長寿命高活性触媒」「より省エネで働く官能基許容触媒」が今回実現し，基礎的な学術研究を機軸とした数々の発展型分子触媒が創製され、次代に必要とされる再生可能な基幹アルコールや光学活性アルコールの多様化にも道を拓いた。産業界との対話によれば，今回見出した発展型分子触媒は技術化・事業化レベルに十分に繋がるレベルだと判断できる。より省エネかつ省資源的にCO2を水素化しメタノールを合成する実用的な手法開発も社会と産業に大きく貢献する。低炭素利用を通じた持続可能社会や社会的共有価値の創造（CSV）に寄与する布石として社会的インパクトも大きいと考えている。