遷移金属触媒を用いる窒素分子からのアミノ酸合成

• 研究課題/領域番号: 14654111
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 岩澤 伸治 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40168563)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 窒素錯体 / マンガン錯体 / レニウム窒素錯体 / 求核付加反応 / ニッケル錯体 / イリジウム錯体 / 窒素-窒素結合活性化 / マンガン窒素錯体 / アミノ酸合成

研究概要

本研究では、遷移金属化合物を利用して窒素分子を効率良く活性化し、有機分子中に直接取り込む反応の開発を目的に研究を行っている。最終的には窒素分子からの触媒的アミノ酸誘導体合成の実現を目指しているが、その第一歩として、合成容易な遷移金属窒素錯体と各種求核剤との反応について検討を行っている。
前年度の研究を基盤として、レニウム金属に配位した窒素分子を効率良くするために、レニウム金属に加えLewis酸性を持つ金属の2点で配位窒素分子を活性化する多機能性窒素錯体を合成することを考えた。そこでCpレニウム錯体のCp環上のカルボキシル部位に、適切なアミノアルコールを縮合させ、対応する窒素錯体を合成した。これに対し各種ルイス酸を作用させ、窒素分子の二重活性化を行い、各種の炭素求核剤との反応をさまざまに試みたが、目的とする反応生成物を得ることができなかった。
窒素分子そのものの活性化とは別に、窒素-窒素結合を有する化合物の遷移金属錯体を利用する活性化についても検討を行った。その結果、ニッケル(O)錯体を用いると、窒素-窒素結合が還元的に切断されることを見いだした。また、イリジウム錯体を用いることにより、窒素-窒素結合が活性化され、室温で速やかに骨格転位反応を起こすことを見いだした。一般に窒素-窒素結合を切断することは容易ではなく、このように穏やかな反応条件で反応が進行したことは興味深い。今後、本研究で見いだした知見をもとに、窒素-窒素結合の活性化を機軸とする反応開発を行いたいと考えている。