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π電子材料が切り拓く触媒反応の新たな可能性

研究課題

研究課題/領域番号 18K14209
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

北之園 拓  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50755981)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードπ電子材料 / Lewis酸 / 水中反応 / 界面活性剤 / 不斉反応場
研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWNT)の疎水的な表面環境、またその特異な電子特性を反応場に組み込むことで、不斉触媒の高機能化を実現した。SWNTはチューブ間の相互作用によって束状になる性質のため、相互作用の弱いカチオン性ルイス酸触媒と組み合わせることは難しい。そこでルイス酸-界面活性剤一体型触媒を用い、高度分散状態を作り出す新規複合触媒の設計を試みた。SWNT表面に吸着されたルイス酸-界面活性剤一体型触媒分子が特異な反応場を形成し、高収率、高選択性を以てニトロン類の触媒的不斉合成が達成された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、近年水中で展開されてきた有機化学に新たな領域を切り拓くと同時に、カーボンナノチューブの新たな活用法を提示するものである。また反応媒体として水を活用することで、均一系触媒や有機溶媒中では達成できない精密な触媒的不斉合成発展へ繋がることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reactions in Water Involving the “On‐Water” Mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Kitanosono Taku、Kobayashi Shu
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: - 号: 43 ページ: 9408-9429

    • DOI

      10.1002/chem.201905482

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Lewis acids integrated with single-walled carbon nanotubes for asymmetric catalysis in water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kitanosono, P. Xu, S. Kobayashi
    • 雑誌名

      Science

      巻: 362 号: 6412 ページ: 311-315

    • DOI

      10.1126/science.aap7883

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Application of Chiral Lewis Acids Integrated with Single-Walled Carbon Nanotubes in Water2020

    • 著者名/発表者名
      Taku Kitanosono, Shu Kobayashi
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chiral Lewis Acids integrated with Single-Walled Carbon Nanotubes in Water2019

    • 著者名/発表者名
      Taku Kitanosono, Pengyu Xu, Shu Kobayashi
    • 学会等名
      20th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水が拓く金属-カーボンナノチューブ触媒のニューワールド2019

    • 著者名/発表者名
      北之園拓
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水中で効果的に機能するキラルルイス酸-単層カーボンナノチューブ複合触媒の開発2019

    • 著者名/発表者名
      北之園拓・小林修
    • 学会等名
      創造機能化学第116委員会 合同分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiral Lewis Acids integrated with Single-Walled Carbon Nanotubes in Water2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kitanosono, P. Xu, S. Kobayashi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Single-Walled Carbon Nanotubes for Integration with Chiral Lewis acid-surfactant-combined Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      J. Bahri, T. Kitanosono, S. Kobayashi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中で効果的に機能するキラルルイス酸-単層カーボンナノチューブ複合触媒の開発2018

    • 著者名/発表者名
      北之園拓・徐鵬宇・小林修
    • 学会等名
      第113回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiral Lewis Acids Integrated with Single-Walled Carbon Nanotubes for Asymmetric Catalysis in Water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kitanosono, P. Xu, S. Kobayashi
    • 学会等名
      Young Generation Meeting with Professor Nicolaou-Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Science of Synthesis: Advances in Organoboron Chemistry towards Organic Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Taku Kitanosono, Shu Kobayashi
    • 総ページ数
      574
    • 出版者
      Thieme Chemistry
    • ISBN
      9783132429710
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Japanese Scientists in Science 2018 - サイエンス誌に載った日本人研究者 -2019

    • 著者名/発表者名
      Science Japan Customer Service Office編輯
    • 総ページ数
      71
    • 出版者
      American Association for the Advancement of Science (AAAS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] カーボンナノチューブの新展開:水中で働く不斉触媒の高機能化を実現

    • URL

      https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2018/6097/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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