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2013 Fiscal Year Annual Research Report

イオン結合型キラル高分子の合成と不斉触媒への応用

Research Project

Project/Area Number 23350053
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

伊津野 真一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50158755)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原口 直樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30378260)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords高分子組込み型触媒 / 不斉触媒 / キラル高分子 / 第四級アンモニウム塩 / イオン結合型高分子 / 高分子固定化
Research Abstract

光学活性有機分子触媒は、希少金属を必要とせず、金属の毒性などの懸念を考慮する必要がない。しかしながら、有機分子触媒の多くは、触媒活性が遷移金属触媒などに比べると低い場合が多い。例えば、有機分子触媒として幅広い反応に用いられている第四級アンモニウム塩などでは少なくとも10 mol%程度の触媒量を必要とする。また、第四級アンモニウム塩の両親媒性が、相間移動触媒としての性能に必須であるが、両親媒性分子は時として反応系からの分離の妨げになることが多い。
上述のような不斉有機分子触媒特有の欠点を一挙に解決できる手法として、触媒の高分子化があげられる。これまで架橋ポリスチレンなどの合成高分子の側鎖に触媒を結合する方法が用いられてきたが、これらの不均一系触媒は一般に反応性が低く不斉選択性も低下することが知られている。本研究では、不斉有機分子触媒をイオン結合で高分子主鎖に組込む方法を開発した。キラルな第四級アンモニウム塩は様々な不斉反応の触媒として機能する。一方で、第四級アンモニウムハライドとスルホン酸ナトリウムは、イオン交換反応により、定量的に第四級アンモニウムスルホネートを生成する。従ってキラルな第四級アンモニウム塩二量体とジスルホン酸ナトリウム塩を反応させると、に分子間で交互にイオン結合を形成し、高分子を生成する。これは新しいキラル高分子合成法として注目されている。
上記の新しいキラル高分子触媒合成法を用いて様々な構造を有するキラル高分子触媒を合成し、不斉反応の触媒として用いることにより、触媒性能を評価した。これら高分子触媒は高い触媒活性を示すことが分かった。また、興味深いことに、不斉触媒の構造は同じであっても、ジスルホン酸の構造を変えることによって、対応する低分子不斉触媒より高い触媒活性を獲得することができた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (27 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Cinchona Alkaloid-derived Chiral Polymers by Mizoroki-Heck Polymerization and Their Application to Asymmetric Catalysis2014

    • Author(s)
      Md. Masud Parvez, Naoki Haraguchi, and Shinichi Itsuno
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 47 Pages: 1922-1928

    • DOI

      10.1021/ma5001018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Polymer-immobilized TsDPEN Ligand and Its Application in Asymmetric Transfer Hydrogenation of Cyclic Sulfonimine2014

    • Author(s)
      Sugie, H.; Hashimoto, Y.; Haraguchi, N.; Itsuno, S
    • Journal Title

      J. Organomet. Chem.

      Volume: 751 Pages: 711-716

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2013.09.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 触媒が先導する高分子化学‐高分子組込み型不斉触媒2014

    • Author(s)
      伊津野真一
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 63 Pages: 170-171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polymer Catalysts2014

    • Author(s)
      Itsuno, S.
    • Journal Title

      Encyclopedia of Polymeric Nanomaterial

      Volume: 1 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 有機分子触媒の新たな固定化法2014

    • Author(s)
      原口直樹,伊津野真一
    • Journal Title

      ファインケミカル

      Volume: 43 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Chiral Quaternary Ammonium Polymers for Asymmetric Organocatalysis Application2013

    • Author(s)
      Ahamed, P. ; Haque, M. A. ; Ishimoto, M. ; Parvez, M. M. ; Haraguchi, N. ; Itsuno, S
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 69 Pages: 3978-3983

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.03.018

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Asymmetric Catalytic Activity Of Chiral Ionic Polymers Synthesized From Disulfonate And Quaternary Ammonium Salt Of Cinchona Alkaloid Dimers Containing Acetylenic Moiety2014

    • Author(s)
      Md. Mehadi Hassan、 原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] キラルピロリジン触媒を有する高分子微粒子の合成と不斉反応への応2014

    • Author(s)
      大山和子、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] イオン結合を介した高分子微粒子固定化型MacMillan触媒の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      小林 拓真、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有する高分子の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      濤 立晃、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] Asymmetric catalytic activity of quaternary ammonium salts of cinchona alkaloid containing acetylenic moiety2014

    • Author(s)
      Md. Mehadi Hassan, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      日本化学会第94回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-30
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジン四級アンモニウム塩の合成と不斉アルキル化反応(II)2014

    • Author(s)
      山本峻也, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      日本化学会第94回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-30
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有する高分子触媒の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      濤立晃, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      日本化学会第94回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-30
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有するイオン結合型キラル高分子の合成と不斉Diels-Alder 反応への応用 (IV)2013

    • Author(s)
      竹中渚、Aisyah Najwa、原口直樹、伊津野真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] 軸性キラリティーを有する新規ビイソキノリニウム塩誘導体の合成2013

    • Author(s)
      手柴千明、鈴木佑紀、原口直樹、伊津野真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] キラル1,2-ジアミン骨格を有するイリジウム錯体を用いた水素移動型不斉還元反応2013

    • Author(s)
      成田悠輔、橋本陽介、原口直樹、伊津野真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] 主鎖にシンコナアルカロイド二量体を有するキラル高分子の開発と不斉反応への応用(II)2013

    • Author(s)
      黒田到、原口直樹、伊津野真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジン四級アンモニウム塩ダイマーの合成と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      藪崎翔太, 山本峻也, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-03
    • Invited
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジン四級アンモニウム塩の合成と不斉アルキル化反応への応用2013

    • Author(s)
      山本峻也, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-03
  • [Presentation] 主鎖にシンコナアルカロイド二量体を有するキラル高分子の開発と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      黒田到, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-31
  • [Presentation] イオン結合型MacMillan触媒固定化高分子微粒子の合成2013

    • Author(s)
      小林拓真, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-31
  • [Presentation] Synthesis of main-chain chiral polymers of cinchona alkaloid and their application in asymmetric catalysis2013

    • Author(s)
      Md. Masud Parvez, 原口直樹, 伊津野真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-31
  • [Presentation] 高分子固定化型不斉触媒の合成とイミンの水素移動型不斉還元反応への応用2013

    • Author(s)
      橋本陽介、杉江治城、原口直樹、伊津野真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] Synthesis of main-chain chiral quaternary ammonium salt polymers containing 10,11-didehydrocinchona alkaloid and their applications to asymmetric reactions2013

    • Author(s)
      Hassan, M. M.; Haraguchi, N.; Itsuno S.
    • Organizer
      4th UK/Japan Conference in Catalytic Asymmetric Synthesis
    • Place of Presentation
      Sendai International Center
    • Year and Date
      20130419-20130420
  • [Presentation] Asymmetric Transfer Hydrogenation of Imines Catalyzed by Amphiphilic Polymer-supported Chiral Catalyst2013

    • Author(s)
      Haraguchi, N.; Hashimoto, Y.; Itsuno S.
    • Organizer
      4th UK/Japan Conference in Catalytic Asymmetric Synthesis
    • Place of Presentation
      Sendai International Center
    • Year and Date
      20130419-20130420
  • [Book] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterial2014

    • Author(s)
      Itsuno, S.
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      Springer
  • [Book] 有機合成実験法ハンドブック2014

    • Author(s)
      伊津野真一
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      丸善

URL: 

Published: 2015-05-28  

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