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無溶媒酸触媒反応:巨大アニオンをもつケイ素ルイス酸による理想的グリーン触媒反応

研究課題

研究課題/領域番号 15350062
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関大阪市立大学 (2004-2005)
大阪府立大学 (2003)

研究代表者

畠中 康夫  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80344117)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2005年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2004年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2003年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード無溶媒反応 / 酸触媒反応 / ケイ素ルイス酸 / アルドール反応 / マイケル反応 / 環境調和型反応 / 選択的合成・反応 / グリーンケミストリー / シリルカチオン / 有機金属触媒 / 反応場 / 触媒設計 / シリルカチオン塩 / 交差アルドール反応 / ルイス酸触媒
研究概要

多くの有機合成反応は有害性の高い塩素系溶媒や芳香族炭化水素溶媒を必要とする。これらの溶媒中で行われることが多いアルドール反応や共役付加反応をはじめとするルイス酸触媒反応に着目し、その無溶媒化を確立した。ルイス酸触媒反応は医農薬等の合成に工業的に多用されており、反応の無溶媒化による環境負荷低減効果は非常に大きい。また、無溶媒化は酸触媒反応にとって革新的な反応条件であり、新規な現象が発見される可能性が高い。しかし、液体有機化合物を基質とする無溶媒酸触媒反応はほとんど例がなかった。
本研究では、巨大アニオン(弱配位性対アニオン)を有するケイ素ルイス酸塩を触媒として用いると、交差アルドール反応などの代表的なルイス酸触媒反応が無溶媒条件で円滑に進行することを見出した。さらに、反応の無溶媒化により触媒の効率が著しく向上することを明らかにした(solvent-free効果)。例えば、従来のルイス酸触媒では進行しないケトンとシリルエノールエーテルのアルドール反応は、無溶媒条件下で巨大アニオンを有するケイ素ルイス酸を触媒として用いると、ほぼ定量的な収率で進行することが分かった。無溶媒ルイス酸触媒反応を実現する上で、この結果はブレークスルーをなすものと考えている。本研究では、この革新的な触媒系をα,β-不飽和エステルやα,β-不飽和ニトリルに対する共役付加反応など合成的に重要なルイス酸触媒反応に拡張することで、理想的なグリーンプロセスである無溶媒酸触媒反応を確立した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 図書 (2件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis, X-Ray Structure, and Ring-Opening Polymerization of Pentacoodinate Silicon- Bridged [1]Ferrocenophanes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka, S.Okada, T.Minami, M.Goto, K.Shimada
    • 雑誌名

      Organometallics 24

      ページ: 1053-1055

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Helical Stereocontrol of 2,6-Bis {2-arylcarbamoylphenyl}carbamoyl}pyridine Derivatives by Use of Chiral Auxiliaries2005

    • 著者名/発表者名
      T.Minami, S.Koyamoto, M.Kobayashi, R.Tanaka, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 35

      ページ: 434-435

    • NAID

      10014465130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis, X-Ray Structure, and Ring-Opening Polymerization of Pentacoodinate Silicon-Bridged [1]Ferrocenophanes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka, S.Okada, T.Minami, M.Goto, K.Shimada
    • 雑誌名

      Organometallics 24

      ページ: 1053-1055

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis, X-Ray Structure, and Ring-Opening Polymerization of Pentacoodinate Silicon-Bridges [1]Ferrocenophanes2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Hatanaka et al.
    • 雑誌名

      Organometallics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Helical Stereocontrol of 2,6-Bis((2-arylcarbamoylphenyl)carbamoyl)pyridine Derivatives by Use of Chiral Auxiliaries2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Hatanaka et al.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34

      ページ: 434-435

    • NAID

      10014465130

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The First Synthesis and X-Ray Structure of [1,1]Silaferrocenophane Containing Pentacoodinate Silicon Moieties2004

    • 著者名/発表者名
      M.Bao, Y.Hatanaka, S.Simada
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34

      ページ: 520-521

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unusual Behavior of Silicon Oligomers and Polymers Having Functional Groups2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Proceedings : 「Material and Civilizations」 12th OCU International Symposium

      ページ: 27-29

    • NAID

      10012286854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Helical Stereocontrol of 2,6-Bis{2-arylcarbamoylphenyl}carbamoyl}pyridine Derivatives by Use of Chiral Auxiliaries.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Minami, S.Koyamoto, M.Kobayashi, R.Tanaka, Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 434-435

    • NAID

      10014465130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The First Synthesis and X-Ray Structure of [1,1]Silaferrocenophane Containing Pentacoodinate Silicon Moieties.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Bao, Y.Hatanaka, S.Simada
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 33

      ページ: 520-521

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unusual Behavior of Silicon Oligomers and Polymers Having Functional Groups2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      「Material and Civilization」 12th OCU International Symposium

      ページ: 27-29

    • NAID

      10012286854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unusual Behavior of Silicon Oligomers and Polymers Having Functional Groups.2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry 685

      ページ: 207-217

    • NAID

      10012286854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unusual Behavior of Silicon Oligomers and Polymers Having Functional Groups.2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      J.Organomet.Chem. 685

      ページ: 207-217

    • NAID

      10012286854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 5 haii origoshirann no kouzou Dennshitokusei oyobi haizatokusei.2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Yuukikeisozairyoukagaku no Shinnpo Chap.7 (CMC. Tokyo)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Yuukikeisokagoubhutsu wo Motiiru gouseihannou.2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Hatanaka
    • 雑誌名

      Jikken kagaku kouza (Maruzen, Tokyo) vol.18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 有機ケイ素材料化学の進歩 第7章 5配位オリゴシランの構造、電子特性およ配座特性2003

    • 著者名/発表者名
      畠中 康夫
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 「有機ケイ素化合物を用いる合成反応」「実験化学講座第18巻第6章2003

    • 著者名/発表者名
      畠中 康夫
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      日本化学会編、丸善
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo Hatanaka: "Unusual Behavior of Silicon Oligomers and Polymers Having Functional Groups."Journal of Organometallic Chemistry. 685. 207-217 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Hatanaka et al.: "The First Synthesis and X-ray Structure of Silaferrocenophane Containing Pentacoordinate Moieties"Chemistry Letters. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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