2013 Fiscal Year Annual Research Report
炭素資源としての有効利用を志向した新規二酸化炭素固定化反応の開発と応用
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23390001
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 美洋 北海道大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (90226019)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 二酸化炭素固定 / 二酸化炭素 / マンガン / ニッケル / ニッケララクトン / α－アミノ酸 / β－アミノ酸 |
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| Research Abstract |
昨年度までの検討において，ビスメタル試薬であるシリルスタナン（Bu3SnSiMe3）とフッ化セシウム（CsF）の存在下，イミン前駆体と二酸化炭素（CO2）を反応させることにより，α－アミノ酸が一挙の合成できることを見出した．また，本反応の機構解明とともに，毒性の高いスズ化合物の使用を回避すべく検討を行い，シリルスタナンの替わりにシリルボランを利用することで，より効率の高いCO2を炭素源として利用したα－アミノ酸の合成法へと展開した．本反応は大変ユニークなものであるが，１）ビスメタル試薬は一般に調製が難しく，市販品は高価である，２）CO2加圧下で反応を行う必要がある，などまだ改良の余地があった．そこで，上述のCO2からのα－アミノ酸合成のプロセスをよりシンプル，且つより安価な試薬を利用したものに展開するため，イミン前駆体のマンガンによる還元を利用したα－アミノマンガン種の生成，引き続くCO2との反応によるα－アミノ酸の合成を検討した．その結果，N,O-アセタール化合物を出発原料とし，ルイス酸存在下生成するイミン種が容易にマンガンによる還元を受け，α－アミノマンガン種が効率よく生成できることを見出した．このα－アミノマンガン種は１気圧のCO2と0度でも反応し，種々のα－アミノ酸を生成する．本反応では量論量のマンガン及びルイス酸を必要とするものの，上述のα－アミノ酸合成反応で用いられていた比較的高価であったり調製が難しいビスメタル化試薬を用いる必要はなく，反応条件もより穏やかで非常にシンプルなα－アミノ酸の合成法の開発に成功した．また，CO2の炭素－酸素二重結合としての性質を利用し，ニッケル錯体存在下，アレナミドとCO2が位置選択的に反応し，ニッケララクトン中間体を生成することを見出した．本中間体を加水分解することにより，β－アミノアクリル酸誘導体へと変換可能である．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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