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メタノールを水素源とする触媒的水素化ならびに実践的不斉水素化の開発と実用化

研究課題

研究課題/領域番号 12355032
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 合成化学
研究機関大阪大学

研究代表者

谷 一英  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60029444)

研究分担者 山縣 恒明  大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (70166594)
片岡 靖隆  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (90221879)
真島 和志  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (70159143)
作用 昇  高砂香料工業(株), 総合研究所, 主任研究員
雲林 秀徳  高砂香料工業(株), 総合研究所, 所長(研究職)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
35,320千円 (直接経費: 32,800千円、間接経費: 2,520千円)
2001年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2000年度: 24,400千円 (直接経費: 24,400千円)
キーワードイリジウム / メタノール / 水素 / 不斉水素化 / ロジウム / BINAP / 立体選択的反応 / カルボン酸 / ジアステレオ選択的 / ジヒドリド
研究概要

本研究ではO-H結合活性化について幅広い観点から検討を行った。まず、[IrCl{(S)-binap}]_2(1)がメタノールを容易に活性化でき、錯体1あるいはそのメタノール付加体がメタノールを水素源とするアセチレン類の水素化触媒として有効であることを明らかにした。これらはプロキラルなオレフィンの不斉水素化触媒にも利用できるが、活性が十分でなく、不斉収率もデヒドロアミノ酸類の還元でせいぜい50%ee程度であった。錯体1は種々のカルボン酸をも容易に活性化し、可能な5種類の立体異性体のうち単核のヒドリド(カルボキシラト)錯体,(S)-OC-6-23-A-[Ir(Cl)(H)(η^2-O_2CR){(S)-binap}](R=Me, Ar)(2),を定量的かつ立体選択的に与えた。また、錯体2はイミン類、特に環状イミンの不斉水素化の優れた触媒となり、99%ee以上の不斉収率が達成された。今後、詳しい反応機構の検討が必要である。「中性ロジウム-ジホスフィン触媒」,"RhCl(diphosphine)",はin situで合成され、様々な触媒反応の前駆体として利用されてきた。しかし、単離、同定された例はごく希で、その詳しい性質、反応性はよく分かっていない。今回錯体1のロジウム同族体、[RhCl{(S)-binap}]_2(3)、を単離、同定し、そのX-線構造解析に成功した。錯体3は錯体1と非常に似通った構造をしていることが明らかになったが、その反応性は全く異なったもので、錯体1が空気、水などに非常に不安定なのに対し、錯体3は加熱条件下でも水、メタノール、カルボン酸などとは反応しない。しかし、分子状水素の活性化には有効と思われるので今後、本錯体の性質、反応性についての詳しい検討が必要である。また、なぜロジウム錯体とイリジウム錯体とで反応性が大きく異なるのかが解明できるとこれら錯体の触媒反応へのさらなる応用が期待できる。
その他、A.Togni等の編集になるWiley-VCH社発刊の単行本、"Catalytic Heterofunctionalization"、にO-H結合活性化に関する総説を招待寄稿した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Configurationary Stable Metal-centered Chirality : Stereospecific and Regioselective Rhodaacylation of Alkynes Controlled by the Third Generation of the [Cp'-P]H Ligand"Chemical Communications. 841-842 (2000)

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  • [文献書誌] 真島和志: "1-Aza-1,3-butadiene Complexes of Tantalum : Preparation and Alkylation of TaCl_2(η^5-C_5Me_5)(η^4-1-aza-1,3-butadiene)"Journal of Organomellic Chemistry. 593-594. 69-76 (2000)

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  • [文献書誌] 押木俊之: "Substituent Effect on Organotin Tp^* Compounds as the Tp^* Reagent for Preparation of Mono Tp^* Complexes of Group 4-6 Metals (Tp^*=Tris(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)hydroborate)"Bullctin of the Chemical Socciety, Japan. 73. 1735-1748 (2000)

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  • [文献書誌] 真島和志: "Convenient Synthesis of Anionic Dinuclear Ruthenium(II) Complexes [NR_2H_2][{RuCl(diphosphine)}_2(μ-Cl)_3][diphosphine=2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl,2,2'-bis(di(p-tolyl)phosphino)-1,1'-binaphthyl, and 1,2-bis(diphenyl-phosphino)benzene] : Crystal Structure of [NEt_2H_2][{RuCl(1,2-bis(diphenylphosphino)-benzene)}_2(μ-Cl)_3]"Journal of Organomellic Chemistry. 607. 51-56 (2000)

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  • [文献書誌] 松尾 豊: "Synthesis and Characterization of Bis(iminopyrrolyl)zirconium Complexes"Chemistry Letters. 1114-1115 (2000)

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  • [文献書誌] 田中光洋: "Unique Axial Interaction of a Quadruply-Bonded Cr(II)〓Cr(II) with Two Pt(II) Atoms in the Linearly Aligned Pt-Cr-Cr-Pt Supported by Four 6-Diphenylphosphino-2-pyridonate Ligands"Bulletin of the Chemical Socciety, Japan. 73. 67-75 (2001)

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  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Acetonitrile Accelerated Selective C-H Bond Activation of the Cationic Ir(I) Complex Having the PN/CH3 Heterochelate Hybrid Ligand"Chemistry Letters. 300-301 (2001)

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  • [文献書誌] 松尾 豊: "Half-Metallocene Tantalum Complexes Bearing Methyl Methacrylate(MMA) and 1,4-Diaza-1,3-diene Ligands as MMA polymerizalion Catalysts"Angewandte Chemie International Edition. 40. 960-962 (2001)

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  • [文献書誌] 谷一英: "Highly Diastereoselective Dihydride Formation by Activation of Methanol with IrCl{(S)-binap}(PPh_3)"Chemical Communications. 1630-1631 (2001)

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  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Stereospecific CO Insertion into the Rhodium-Methyl s Bond in [(Cp'-P)Rh(CO)(Me)]BF_4 and Deinsertion from[(Cp'-P)Rh(COMe)I] : Experimental Evidence for Methyl Migration"Organometallics. 20. 2431-2433 (2001)

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  • [文献書誌] 松尾 豊: "Selective Formation of Homoleptic and Heteroleptic 2,5-Bis(N-aryliminomethyl)pyrrolyl Yttrium Complexes and Their Performance as Initiators of e-Caprolactone Polymerization"Organometallics. 20. 3510-3518 (2001)

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  • [文献書誌] 松尾 豊: "Intramolecular Coupling Reaction of 1-Aza-1,3-butadiene Ligand and Iminoacyl Ligand Giving Amido-imido Complexes of Tantalum"Organometallics. 21. 138-143 (2002)

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  • [文献書誌] 松尾 豊: "Half-metallocene 1-Aza-1,3-butadiene Complexes of Tantalum : Auxiliary Ligand Effects on Controlling Coordnation Modes of 1-Aza-1,3-butadiene Ligand"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75(in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷一英: "Catalytic Heterofunctionalization(O-H Activation and Addition to Unsaturated Systems)"Wiley-VCH ; Edited by A. Togni and H Grutzmacher. 46 (2001)

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  • [文献書誌] Y. Kataoka, Y. Iwato, A. Shibahara, T. Yamagata, and K. Tani: "Configurationally Stable Metal-centered Chirality : Stereospecific and Regioselective Rhodaacylation of Alkynes Controlled by the Third Generation of the [Cp'-P]H Ligand"Chem. Commun.. 841-842 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Mashima, Y. Matsuo, and K. Tani: "1-Aza-1, 3-butadiene Complexes of Tantalum : Preparation and Alkylatipn of TaCl_2(η^5-C_5Me_5)(η^4-1-aza-l ,3-butadiene)"J. Organomet. Chem.. 593-594. 69-76 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Oshiki, K. Mashima, S-i. Kawamura, K. Tani, and K. Kitaura: "Substituent Effect on Organotin Tp* Compounds as the Tp* Reagent for the Preparation of Mono Tp* Complexes of Group 4-6 Metals (Tp* = Tris(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)hydroborate)"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 73. 1735-1748 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Mashima, T. Nakamura, Y, Matsuo, and K.Tani: "Convenient Synthesis of Anionic Dinuclear Ruthenium(II) Complexes [NR_2H_2] [{RuCl (diphosphine)}_2(μ-Cl)_3] [diphosphine = 2, 2'-bis(diphenylphosphino)-1, 1'-binaphthyl, 2, 2'bis(di(p-tolyl)phosphino)-1, 1'-binaphthyl, and 1 ,2-bis(diphenylphosphino)benzene] : Crystal Structure of [NEt_2H_2][{RuCl(1 ,2-bis(diphenylphosphino)benzene)}_2(μ-Cl)_3]"J. Organmet. Chem.. 607. 51-56 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo, K. Mashima, and K. Tani: "Systhesis and Characterization of Bis(iminopyrroly)zirconium Complexes"Chem. Lett.. 1114-1115 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tanaka, K. Mashima, M. Nishino, S. Takeda, W. Mori, K. Tani, K. Yamaguchi, and A. Nakamura: "Unique Axial Interaction of a Quadruply-Bonded Cr(II)〓Cr(II) with Two Pt(II) Atoms in the Linearly Aligned Pt-Cr-Cr-Pt Supported by Four 6-Diphenylphosphino-2-phridonate Ligands"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 73. 67-75 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo, K. Mashima, and K. Tani: "Half-Metallocene Tantalum Complexes Bearing Methyl Methacrylate(MMA) and 1, 4-Diaza-1, 3-diene Ligands as MMA Polymerization Catalysts"Angew. Chem. Int. Ed.. 40. 960-962 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kataoka, K Shizuma, T. Yamagata, and K. Tani: "Acetonitrile Accelerted Stereoselective C-H Bond Activation of the Cationic Ir(I) Complex Having the PN/CH3 Heterochelate Hybrid Ligand"Chem. Lett.. 300-301 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K Kataoka, A. Shibahara, T. Yamagata, and K. Tani: "Stereospecific CO Insertion into the Rh-Methyl s-Bond in [(Cp'-P)Rh(CO)(Me)]BF_4 and Deinsertion from [(Cp'-P)Rh(COMe)I] : Experimental Evidences for Methyl Migration"Organometallics. 20. 2431-2433 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tani, K. Nakajima, A. Iseki, and T. Yamagata: "Highly Diatereoselective Dihydride Formation by Activation of Methanol with IrCl{(S)-binap}(PPh)_3)"Chem. Commun.. 1630-1631 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo, K. Mashima, and K. Tani: "Selective Formation of Homoleptic and Heteroleptic 2, 5-Bis(N-aryliminomethyl)pyrrolyl Yttrium Complexes and Their Performance as Initiators of e-Caprolactone Polymerization"Organometallics. 20. 3510-3518 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo, K. Mashima, and K. Tani: "Intramolecular Coupling Reaction of 1-Aza-1, 3-butadiene Ligand and Iminoacyl Ligand Giving Amido - imido Complexes of Tantalum"Organometallics. 21. 138-143 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo, K. Mashima, and K. Tani: "Half-metallocene l-Aza-1,3-butadiene Complexes of Tantalum : Auxiliary Ligand Effects on Controlling Coordination Modes of 1-Aza-1, 3-butadiene Ligand"Bull. Chem. Soc. Jpn.. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tani and Y. Kataoka: "O-H Activation and Addition to Unsaturated Systems"Catalytic Heterofunctionnalization", Wiley-VCH, Ed. by A. Togni and H. Grutzmacher. 171-216 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Acetonitrile Accelerated Selective C-H Bond Activation of the Cationic Ir(I) Complex Having the PN/CH3 Heterochelate Hybrid Ligand"Chemistry Letters. 300-301 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松尾 豊: "Half-Metallocene Tantalum Complexes Bearing Methyl Methacrylate (MMA) and 1, 4-Diaza-1, 3-diene Ligands as MMA polymerization Catalysts"Angewandte Chemie International Edition. 40. 960-962 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 谷 一英: "Highly diastereoselective dihydride formation by activation of methanol with lrCl{(S)-binap}(PPh3)"Chemical Communications. 1630-1631 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Stereospecific CO Insertion into the Rhodium-Methyl σ Bond in [(Cp'-P)Rh(CO)(Me)]BF4 and Deinsertion from [(Cp'-P)Rh(COMe)l]: ExperimentalEvidence for Methyl Migration"Organometallics. 20. 2531-2433 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田中光洋: "Unique Axial Interaction of a Quadruply-Bonded Cr(ll)-Cr(ll) with Two Pt(ll) Atoms in the Linearly Aligned Pt-Cr-Cr-Pt Supported by Four 6-Diphenylphosphino-2-pyridonate Ligands"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74. 67-75 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 谷 一英: "Catalytic Heterofunctionalization (O-H Activation and Addition to Unsaturated Systems"Wiley-VCH; Edited by A. Togni and H Grutzmacher. 46 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Configurationally Stable Metal-centered Chirality : Stereospecific and Regioselectiv Rhodancylation of Alkynes Controlled by the Third Generation of the [Cp'-P]H Ligand"Chemical Communications. 841-842 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 真島和志: "Convenient Synthesis of Anionic Dinuclear Ruthenium(II) Complexes [NR_2H_2][{RuCl (diphosphine)}_2(μ-Cl)_3][diphosphine = 2,2'-bis (diphenyl-phosphino)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis (di(p-tolyl) phosphino)-1,1'-binaphthyl, and 1,2-bis (diphenyl-phosphino) benzene] : Crystal Structure of [NEt_2H_2][{RuCl(1,2-bis (diphenylphosphino)-benzene)}_2(μ-Cl)_3]"Journal Organometallic Chemistry. 607卷. 51-56 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡靖隆: "Acetonitrile Accelerated Stereoselective C-H Bond Activation of the Cationic Ir(I) Complex Having the PN/CH_3 Heterochelate Hybrid Ligand"Chemistry Letters. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 谷一英: "有機遷移金属錯体反応活性種の開発とその選択的有機合成への応用"生産と技術. 52卷. 39-44 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 谷一英: "廣川有機薬科学実験講座第2卷創薬化学の基礎となる不斉反応"廣川書店. 18 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 谷一英: "Catalytic Heterofunctionalization"Wiley-VCH(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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