Upgrading Chiral Dinuclear Ru Catalysts for Surpassing Chiral Paddlewheel Dinuclear Rh Catalysts

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18946
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Matsunaga Shigeki 北海道大学, 薬学研究院, 客員教授 (50334339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉野 達彦 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (50756179)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 不斉合成 / 不斉触媒 / キラル / アミノ化 / ルテニウム触媒

Outline of Final Research Achievements

Inspired by the chemistry of chiral paddle-wheel dirhodium complexes, we recently developed chiral paddle-wheel Ru(II)-Ru(III) catalysts. Diruthenium complexes serve as more effective catalysts in nitrene transfer reactions, including intermolecular C-H amination reactions and aziridination. We also found a novel mer-type chiral paddle-wheel Ru(II)-Ru(III) complex and applied it in catalytic asymmetric hetero-Diels-Alder reaction of less reactive siloxydienes.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

過去３０年に渡り世界中の研究者による徹底した改良と合成応用がなされてきたキラル外輪型２核Rh(II)-Rh(II)触媒の化学を追随するのではなく、ロジウムからの脱却やロジウムを凌駕する新しいキラル触媒の創出という“根本から潮流をひっくり返す”ための挑戦的な研究に取り組み、その第一歩となる成果を挙げた。触媒効率、触媒適用範囲などの観点から、既存のロジウム触媒ではなし得ない分子変換が実現された。