| 研究課題/領域番号 |
17KT0096
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
遷移状態制御
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
菅 博幸 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (60211299)
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| 研究分担者 |
戸田 泰徳 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (60758978)
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 不斉付加環化 / 二酸化炭素固定化 / 有機触媒 / 計算化学 / 遷移状態 / 反応機構 / 環状ニトロン / ヒドロキシスチレン / ニトリルオキシド / ニトロン / アゾメチンイミン / フロンティア軌道理論 / 有機化学 / 有機分子触媒 |
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| 研究成果の概要 |
キラルなアミン-ウレア存在下における芳香族ニトリルオキシドと2-ヒドロキシスチレン類との高エナンチオ選択的付加環化において、DFT計算により、アミン-ウレアがanti-open型のコンホメーションをとる遷移状態が好ましいことを見出した。本方法論は、系中発生した脂肪族ニトリルオキシド、環状ニトロン、C,N-ジアリールニトロンおよびN,N’-環状アゾメチンイミンに対しても適用できることを明らかにした。
また、エポキシドを用いる二酸化炭素固定化反応において、メトキシ基の置換がテトラアリールホスホニウムヨージドの有機触媒としての触媒能を向上させることを見出し、DFT計算によりその理由を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、計算化学的アプローチをベースとした反応開発を行うことにより、従来とは方向性の異なる有機分子触媒反応開発の方法論を導き出すという発想に基づいている。本研究の成果として、本アプローチは、付加環化反応や二酸化炭素固定化反応における有機触媒の設計に効力を発揮することを明らかにした。既存の有機分子触媒分野の枠を超えた、計算化学・合成化学・触媒化学からの複合的アプローチによる反応開発は、それぞれの分野の進歩に必須であり、学術的に大きな意義がある。また、時間的および金銭的コストを削減した効率的プロセスの開発に貢献できると考えられ、産業界に対しても大きな波及効果を及ぼすものと考えられる。
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