2013 Fiscal Year Annual Research Report
基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の創製による高度分子変換
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24350045
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺田 眞浩 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50217428)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 不斉合成 / 有機分子触媒 / 水素結合 / 塩基 / 触媒 / 分子認識 / 物質変換 / 反応場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブレンステッド塩基は酸性プロトンを有する反応基質の活性化剤として多用されてきたが、超強塩基性を備えた有機分子が従来の有機塩基では成し得なかった分子変換において特異な反応活性を示すことが明らかにされ、脚光を浴びるようになってきた。本研究はこれまで触媒としての利用がほとんどなされていなかった超強塩基性有機分子に着目し、これらの触媒としての機能開拓を図るとともに、不斉認識や分子認識など基質認識能を付与した基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発を目的としている。高度分子変換に要求される「先例の無い触媒活性」「高い立体選択性」「回収再使用系の構築」を実現しうる基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発により、分子変換ひいてはプロセス化学にイノベーションをもたらすことを最終的な目標としている。
これまで、超強塩基として知られているホスファゼンに基質認識能を付与することで、本研究の目的である基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発を目指してきた。ホスファゼンはその単位構造であるイミノホスホランの連結数を増すごとに塩基性が向上すること、ならびにイミノホスホランユニットを３つ連結したP-3ホスファゼンの基本骨格がC2対称性を有する触媒分子の設計に適していることに着目し、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めてきた。平成25年度は当初の計画を遂行するため、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めた結果、スピロ環骨格を有する不斉P-3ホスファゼン塩基の開発に成功した。しかしながら、この不斉スピロP-3ホスファゼン塩基は化学的にやや不安定であることが判り、安定化を図るための構造修飾が必要となっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでP-3ユニットを二つ含む18員環の大員環化合物、(P-3)2ホスファゼン塩基を得ていたが、当初目的としていたP-3ユニットを一つ含む不斉ホスファゼン塩基の合成には至っていなかった。平成25年度はスピロ環骨格を有する新たなP-3ホスファゼンの開発に成功したが、この不斉スピロP-3ホスファゼン塩基が化学的にやや不安定であることが判り、安定化を図るためのさらなる構造修飾が必要となったため、研究計画からやや遅れていると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
P-3骨格を有する不斉スピロP-3ホスファゼン塩基の開発に成功したが、触媒がやや化学的に不安定であることが判り、その安定化を図るための構造修飾が必要となっている。平成26年度は構造安定化を図る方策として、以下の２つの方法を検討する。不斉スピロP-3ホスファゼンへの嵩高い置換基の導入、およびP3の両末端のイミノホスホランをグアニジンに変更したビスグアニジノイミノホスホランの設計開発を検討する。
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