2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Novel Transition Metal Catalysts and Their Application to Environmentally Benign Organic Synthesis Based on Dehydrogenative Transformation of Organic Molecules
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26288047
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤田 健一 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (80293843)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 触媒・化学プロセス / 脱水素化反応 / イリジウム / 機能性配位子 / アミン / アルコール / 水素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、グリーンケミストリーの観点から、原子効率に優れた直截的な分子変換に基づいた合成反応の開発が求められており、有機分子の脱水素的変換を基軸とする有機合成反応が注目されている。本研究では、研究代表者がこれまでに開発してきた、金属と機能性配位子の協働作用に基づく触媒的脱水素化に関する研究を発展させ、以下の目的の達成を目指してきた。すなわち、１）従来よりも高性能で実用性に優れた脱水素化錯体触媒を合成する、２）触媒的脱水素化を基軸とする低環境負荷型分子変換反応により、有用な有機化合物を原子効率高く合成する手法を開発する、３）簡便な触媒回収再利用法を確立し、合成手法としての実用性を高め、低コスト化を実現する、という3つが目的である。
本年度はまず、上記１）に関する成果として、イリジウム錯体に結合した機能性配位子の電子的特性について考慮し、触媒的脱水素化における最適の錯体触媒を合成することに成功した。具体的には、アルコール系化合物の脱水素化には電子供与基を持つ機能性配位子が有効であり、アミン系化合物の脱水素化には電子求引基を持つ機能性配位子が有効であることを明らかにした。
続いて、上記２）に関する成果として、アミンの脱水素化によるイミンならびにニトリルの合成反応について検討した。各種の機能性配位子を有するイリジウム錯体触媒を用いて調査したところ、ベンジルアミン誘導体の脱水素化反応において、水素の発生を伴って対応するイミンが生成することが明らかとなった。その一方で、我々が開発してきた脱水素化触媒を用いた場合には、アミンを原料とするニトリル合成は極めて困難であることが明らかとなった。
さらに、上記３）に関する成果として、脱水素化錯体触媒の水溶液中での液性変化に伴う構造変化を系統的に調査し、水相－有機相間の抽出による錯体触媒の分離回収を容易に実現するための手順を確立した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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