Development of Reductive Carbon-Carbon Bond formation with Dihydrogen as an Electron Source

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05503
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Yatabe Takeshi 九州大学, 工学研究院, 助教 (00748387)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 水素の活性化 / 炭素ー炭素結合生成 / ヒドロゲナーゼ / 二酸化炭素

Outline of Final Research Achievements

I have obtained four results during the research period in order to construct reductive C-C coupling reactions using H2 as an electron source. I have developed an electron-storage catalyst mimicking NiFe hydrogenase and constructed a reductive C-C coupling reaction of alkyl halides, a C-H arylation of aromatic compounds to form biaryls, and a carboxylic acid synthesis of CO2 with organic halides.

Free Research Field

有機金属化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの有機合成反応において、水素は主にヒドリド(H-)として利用されている。一方、水素を電子(e-)として利用する研究はほとんど進展していない。本研究課題では、水素を電子として利用するための電子貯蔵触媒の分子設計指針と、実際の有機合成反応への利用を示すことができた。すなわち、水素を電子として利用する新たな有機合成反応を構築する基礎研究として、本研究課題は学術的意義がある。また、今後の水素社会における水素の新たな利用法の一つを提案できる研究として、社会的意義があると考えている。