2020 Fiscal Year Research-status Report
Assembly catalysts for adaptive reaction control
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19K05483
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
今堀 龍志 東京理科大学, 工学部工業化学科, 准教授 (90433515)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 適応型化学反応制御 / 不斉触媒反応 / 集積性触媒 / 超分子触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、酵素の誘導適合を参考に、弱い分子間相互作用であるπ相互作用で集積した柔軟な超分子空間を触媒の反応空間に用いることで、反応基質・反応剤に合わせて適切な反応空間を構築し、円滑に効果的な遷移状態を形成させる、適応型の化学反応制御を実現する分子触媒を開発することを目標としている。
2020年度は、自己集積型Co(III)-salen錯体の適応型制御によるエポキシドの不斉開環反応の反応基質適用性の拡大を行なった。分子内に反応基質であるエポキシドと求核剤であるアルコールを有したエポキシアルコールの分子内環化反応を行ったところ、高立体選択的な反応が進行し、非集積型触媒よりも高い反応活性が示された。また、非集積型触媒よりも高いendo選択性が示された。現在、選択性の向上と適用性の解明を進めている。また、自己集積型触媒による嵩高いアルコール（求核剤）の適用を検討したところ、一部の嵩高いアルコールの適用が可能であった。現在適用範囲を解明を行なっている。
また、自己集積型Al(III)-salen錯体によるα,β-不飽和イミドの共役シアノ化反応の適応型制御についても反応基質適用性の拡大を行った。環状トシルアミドを含む反応基質の反応が中程度の反応性と立体選択性で進行することを見出し、現在さらに反応条件の最適化を進めている。
電荷移動相互作用を用いた異種集積型salen錯体による新奇触媒反応として、Al(III)-salen錯体とCo(III)-salen錯体の異種集積触媒によるトリメチルシリルシアニドによるエポキシドの不斉開環反応の最適化を行ったが、立体選択性を向上させることができなかった。現在、最適化をさらに進めている。また、新たな異種集積触媒として、π-アリル-Pd錯体とボロン酸エステル（求核剤）を異種集積させる触媒的不斉アリル位アルコキシ化反応の開発を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍の影響で、研究室が2ヶ月程度閉鎖され、また、再開後も研究室は50%に人員を絞っての運営であったため、予定していた実験を全て行うことができなかった。このため進捗状況がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
自己集積型Co(III)-salen錯体による嵩高い環状メソエポキシドの水による不斉開環反応については、さらに適用性の拡大を試みるとともに、論文の作成を進める。 自己集積型Al(III)-salen錯体による嵩高いβ位2置換るα,β-不飽和イミドの共役シアノ化反応についても、さらに適用性の拡大を試みるとともに、反応機構解析を追加で行う。こちらも、論文の作成を進める。 電荷移動相互作用を用いた異種集積型salen錯体による新奇触媒反応の探索については、Al(III)-salen錯体とCo(III)-salen錯体の異種集積触媒によるトリメチルシリルシアニドによるエポキシドの不斉開環反応とπ-アリル-Pd錯体とボロン酸エステル（求核剤）の異種集積触媒による不斉アリル位アルコキシ化反応の検討の開発を進める。
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| Causes of Carryover |
予算額に合わせて使用することを心がけたが、残額が小額となり、予算額を超えてしまう状況となったため、次年度に持ち越して次年度予算と 合わせて使用することとした。用途は次年度の物品費に含めて使用する。
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