2021 Fiscal Year Annual Research Report
Noncovalent immobilization of chiral Lewis acid catalysts on pi-electron materials
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20K15272
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北之園 拓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50755981)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | π電子材料 / Lewis酸 / 水中反応 / 不斉反応場 / 不均一系触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ピレン構造にスルホン酸基を導入することで新規スカンジウム錯体を合成、カーボンナノチューブ上に担持することによって固体触媒を調製し、水に難溶な不斉配位子との組み合わせによってType IIIc形式の水中不斉反応における触媒活性の評価を行うものである。反応場ごと固相担持することで高活性保持を狙う設計概念について、一応の概念実証は得られたものの、カーボンナノチューブ製造元の設備更新などによるロット間の物理的性質の差が顕著で、検討を進めていくにあたって支障を来していた。前年度に引き続き、大量生産が可能であり、比較的安定した物性が見込まれるスーパーグロース法によって製造されるカーボンナノチューブを原料として検討を行った。スーパーグロース法では小径のものが入手できず、触媒設計において謳っている界面張力の利得が期待できなくなってしまったことから、反応活性の低下は免れない。そこで表面修飾を施すことによって活性の向上を図り、一定以上の修飾によって安定した触媒活性が得られることを確認した。一方、製品ロットによって立体選択性が低下してしまう問題が浮上してしまい、種々検討の結果、ナノチューブの製造過程に由来するであろう不純物の影響が疑われた。そこでナノチューブの酸処理による精製、触媒調製過程における最適化検討などを通じて、一定の解決を見ることができた。修飾の効果については、有意性を示すことができた。また、本触媒設計が応用可能なType IIIc型反応の多様化に向けて、反応開発も行った。
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