2023 Fiscal Year Annual Research Report
不斉触媒機能の創出を目指した光学活性グアニジン集積体の開拓
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21K05169
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
荒川 幸弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (70709203)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 重付加反応 / 不斉触媒 / 高分子触媒 / グアニジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，キラルジアミンとビスカルボジイミドの付加反応に基づくグアニジン集積法を活用し，グアニジン型不斉触媒としての機能発現を志向して設計した様々な光学活性グアニジン集積体の合成法を確立すること，また，それらの不斉触媒としての有用性・実用性を見出すことを計画した。初年度（令和３年度）は，光学活性なキラル第二級ジアミンと1,4-フェニレンビス(アリールカルボジイミド)との重付加反応による光学活性ポリグアニジンの合成法を確立し，各種分光分析，クロマトグラフィー，計算化学的手法を用いて成長鎖の会合を鍵とする重合機構および触媒作用の鎖長依存性を明らかにした。令和４年度は，剛直なアルキニルスペーサーを有するビスカルボジイミドを新規設計し，これらが従来系では適用困難であったキラル第一級ジアミンとの組み合わせにおいても対応する重付加反応が迅速に進行することを明らかにした。また，得られた光学活性ポリグアニジンが不斉塩基触媒として機能すること，さらに，安息香酸などの単純なカルボン酸の添加によりその立体選択性が大きく向上することを明らかにした。最終年度（令和５年度）においては，光学活性ポリグアニジン触媒に対して添加する有機酸としてリン酸やスルホン酸誘導体の適用を検討した結果，特にリン酸ジアリール化合物による非共有結合修飾が効果的であり，良好な立体選択性に加えて，不斉触媒としての高い回収・再利用性を実証し，光学活性ポリグアニジンの非共有結合修飾による有機触媒設計の基礎を確立した。これらの成果およびその他の関連成果は，研究期間全体を通じて４件の国際誌論文によって発表した。
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