2023 Fiscal Year Annual Research Report
Catalyst-controlled chemoselectivity changeover in hydrogenation of carbonyl functionalities and elucidation of its origin
Publicly Offered Research
| Project Area | Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS) |
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| Project/Area Number |
22H05340
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩崎 孝紀 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50550125)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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| Keywords | 触媒 / 水素化分解 / マンガン / カルボニル化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の成果として、独自に開発したホスフィンとピロールの二座配位子を有するイリジウム錯体を触媒として用いると、カルボニル化合物の中で最も反応性が低いとされるウレアの水素化反応に触媒活性を示し、対応するホルムアミドとアミンの1：1混合物を与えることを見出した。この反応の特徴は、より求電子性の高いホルムアミドが水素化されることなく、ウレア優先的に水素化されることにあり、これまでの触媒的なウレアの水素化分解では２分子のアミンとメタノールを与えることと対照的である。
この結果を踏まえ、より安価な3d金属とホスフィンとピロールの二座配位子の組み合わせを検討した。種々検討の結果、マンガン(I)錯体が炭酸アミド類の水素化分解に触媒活性を示すことを明らかにした。具体的には、1,3-ジフェニルウレアの水素化分解ではホルムアニリドとアニリンが16%, 62%収率で得られた。また、イリジウム触媒では水素化分解されなかったウレタンの水素化分解に触媒活性を示し、芳香族および脂肪族アミン、アルコールのいずれの組み合わせについても対応するアミンとアルコールを水素化分解生成物として与えた。一方、より求電子性が高いとされるアミドの水素化にはほとんど活性を示さなかったことより、先に報告したイリジウム触媒同様、より求電子性の劣るカルボニル化合物の化学選択的な水素化分解に利用できると期待される。
また、本マンガン触媒は二座配位子を有するウレタンの水素化分解触媒の初めての例であり、従来三座配位子のみが用いられてきたウレタンの水素化分解触媒の新たな触媒設計指針を与えるものである。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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