2014 Fiscal Year Annual Research Report
脱合金によるナノポーラス金属材料触媒。分子変換における革新的手法
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23245020
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山本 嘉則 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 名誉教授 (60029519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金 鉄男 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (80431493)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ材料触媒 / 触媒プロセス / 有機化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ナノポーラス金属触媒という革新的な新触媒の創成の目指し、脱合金製作技術を確立し、分子変換反応における革新的な手法を開発することを目的としている。以下に平成２６年度の成果をまとめている。
１．ナノポーラス金触媒を用いたイミンの選択的還元。前年度で我々は、ナノポーラス金触媒の存在下、有機シランと水を水素源として用いると炭素―炭素三重結合が高選択的に還元されアルキンを与えることを見出した。今回、アルジミンとアルデヒドの混合物にナノポーラス金触媒と有機シランおよび水を用いると、アルジミンのみが選択的に還元されアミンを与えることを見出した。通常高い求電子性を有するアルデヒドの還元に比べ、本触媒系を用いると比較的低い活性を有するアルジミンが選択的還元されることを初めて見出した。また、共役エンイミンを用いた場合は、炭素―炭素二重結合は還元されず、イミン骨格が選択的還元された。
２．ナノポーラス金触媒を用いた共役enalのアルデヒド部位の選択的還元。通常の金属触媒を用いた水素還元反応において、炭素―炭素二重結合はカルボニルの炭素―酸素二重結合に比べ容易に還元される。本研究で我々は、ナノポーラス金触媒―有機シランー水系にトリエチルアミンを加えるとenal化合物のアルデヒド部位のみが選択的に還元され、アリルアルコールを効率的に与えることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２６年度では、ナノポーラス金触媒と有機シランを用いると、イミンとアルデヒドの共存下イミン骨格のみを選択的に還元できることを初めて見出した。また、本触媒系を用いると共役enimineやenal化合物のC-C二重結合は還元せず、イミンやアルデヒド部位のみを選択的還元することも見出した。これらの結果は高く評価されそれぞれアメリカ化学誌のOrganic Lettersと英国化学誌Chem.Commun.に発表された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、これまでの還元や酸化反応の知見に基づき、ナノポーラス金属触媒を用いた結合活性化、すなわち、C-H結合やB-B結合など活性化を活かして、新規C-C結合やC-B結合形成反応の開発を行う。また、異種金属ナノポーラス材料の協奏効果を拡大することで、高選択的有機合成法の開拓に貢献する。
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