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糖類により多重修飾された層状粘土鉱物による不斉選択的触媒反応

研究課題

研究課題/領域番号 07651073
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子合成
研究機関千葉大学

研究代表者

島津 省吾  千葉大学, 工学部, 助教授 (10178957)

研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1995年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードキトサン / ロジウム錯体 / ホスフィン / 不斉水素化 / 触媒 / アミノ糖 / シトロネラール / 官能基選択性 / 粘土鉱物 / ヘクトライト / イタコン酸
研究概要

1.研究目的 本研究では、(1)光学不斉を持つアミノ糖ホスファイト誘導体を合成し、これを配位子として[Rh(COD)Cl]_2と反応させ、新規ロジウム-キトサン錯体(Rh-Chito)を合成する。(2)得られたRh-Chitoを粘土鉱物層間にインターカレートさせた無機・有機ホストーゲスト錯体(Rh-Chito^+/NaHT)を合成する。(3)さらに、層間固定化錯体を触媒として用いて不飽和化合物の水素化反応を行い、不斉選択性および官能基選択性などの分子認識機能を調べる。
2.研究成果 (1)アミノ糖ホスファイト誘導体およびRh錯体の合成合成:アミノ糖としてキトサン(分子量2.6-2.9x10^3)を用いた。これをフタルイミド化し、ClPPh_2と反応させキトサンホスファイト(Chito-OP)を合成し、さらにRh-Chitoを合成した。構造解析により、Rh錯体はグルコース単位当たり1分子が2個の-PPh_2基によりキレート配位していると結論した。(2)ヘクトライト(HT)層間固定化錯体の合成:Rh-ChitoのHT層間へのインターカレーションは、水/DMF混合溶媒を用いることにより成功した。坦持量が34.6meq/100g-HTのとき、HTの底面間隔(d_<001>)は、2.02nmとなり、キトサン分子鎖はHT層間で2/1らせん構造を取っているものと結論した。(3)イタコン酸ジメチルの不斉水素化反応:均一系のRh-Chitoと比べて、反応速度は80%程度に低下し、主生成物は(R)-メチルコハク酸ジメチルであった。不斉選択性は、反応溶媒に大きく依存しEtOH/DMF混合溶媒を用いた場合、DMFの割合を減少すると選択性が著しく向上した。すなわち、EtOH/DMF=1で7.7%e.e.がEtOH/DMF=30で16.7%e.e.となった。このように、ロジウム-キトサン錯体を層間に固定化することにより、錯体の立体構造を制御して選択性を向上させることに成功した。(5)シトロネラールの水素化:疎水性のホスフィン基を持つ[Rh(PPh_3)_2(COD)]PF_6とRh-Chitoとの反応挙動を比較したところ、Rh-ChitoはC=CよりC=Oをより優先的に水素化することを発見した。
以上の成果より、層間で糖分子鎖の立体構造を制御し不斉選択性を向上させることができた。また、従来の疎水性ホスフィンとことなり、C=O水素化に活性があることから種々のケトンを基質に用いた不斉水素化反応に展開できると思われる。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] S.Shimazu: "Asymmetric Hydrogenation of α,β-Unsaturated Carboxylic Acid Esters by Rhodium(1)Phosphine Complexes Supported on Svnectites" Journal of Molewlar Catalysis A:Chemical. 107. 297-303 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 島津省吾: "ソフト化学的手法によるイオン交換体の化学修飾と分子認識触媒への応用" 日本イオン交換学会誌. 8. 2-16 (1977)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 築部浩編、島津省吾分筆: "分子認識化学(5章)" 三共出版, 222 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimazu, K.Ro, T.Sento, N.Ichikuni, and T.Uematsu: "Asymmetric Hydrogenation of Unsaturated Carbonyl Compounds by Clay-Supported Rhodium complexes" Proceedings of the 1995 International Conference on Ion Exchange. 23-28 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uematsu, N.Ichikuni, S.Shimazu: "Modification of Layr Compounds for Host-Guest Catalysis" Proceedings of the 1995 International Conference on Ion Exchange. 275-2280 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimazu, K.Ro, T.Sento, N.Ichikuni and T.Uematsu: "Asymmetric Hydrogenation of alpha, beta-Unsaturated Carboxylic Acid Esters by Rhodium (I) Phosphine Complexes Supported on Smectites" Journal of Molecular Catalysis A : Chemical. 107. 297-303 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimazu: "Chemical Modification of Ion Exchangers by Soft-Chemical Methods and Application to Catalysis for Molecular Recognition Reactions" Journal of Ion Exchange. 8 (1). 2-16 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimazu, H.Tsukube Edited: Molecular Recognition. Sankyo Publishing, 99-133 (1977)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimazu: "Asymmetric Hydrogenation of α,β-Unsaturated Carboxylic acid Esters by Rhodium(I) Phosphine Complexes Supported on Smectites" J.Molecular Catalysis A : Chemical. 107. 297-303 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 島津省吾: "ソフト化学的手法によるイオン交換体の化学修飾と分子認識触媒への応用" 日本イオン交換学会誌. 8・1. 2-16 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 築部浩編、島津省吾 分筆: "分子認識化学(5章)" 三共出版, 222 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Shimazu: "Asymmetric Hydrogenation of Unsaturated Carbonyl Compounds by Clay-Supported Rhodium Complexes" Proceedings of The 1995 International Conference on Ion Exchange. 23-28 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Takayoshi Uematsu: "Modifcation of Layer Compounds for Host-Guest Catalysis" Proceedings of The 1995 International Conference on Ion Exchange. 275-280 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shogo Shimazu: "AsymmetricHydrogenation of α,β-Unsaturated Carboxylic Acid Esters by Rhodium(I)-Phosphine Complexes Supported on Smectites" Journal of Molecular Catalysis. (印刷中). (1996)

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      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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