| 研究課題/領域番号 |
19K05489
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 福岡大学 |
|---|
研究代表者 |
松原 公紀 福岡大学, 理学部, 教授 (00294984)
|
|---|
| 研究分担者 |
古賀 裕二 福岡大学, 理学部, 助教 (60373148)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
|---|
| キーワード | 触媒反応 / ニッケル錯体 / 触媒サイクル / クロスカップリング / 反応中間体 / 反応開発 / 均一系触媒 / 反応機構 / 有機金属錯体 / 均一系触媒反応 / 高活性中間体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、従来提唱されている均一系ニッケル触媒における0価と2価の酸化還元過程とは異なる、新たな1価と3価の酸化還元を経由する触媒プロセスの創生、すなわちニッケル1価⇔3価触媒サイクルに特徴づけられる新たな有機合成反応開発を目指します。均一系触媒反応へのニッケル1価錯体の関与は、国内外を問わず活発に議論がされていますが、実験的な論拠は未だ明確なものはありません。鍵となるのは3価中間体の関与の実験的な証明とニッケル0価錯体では実現の難しい触媒反応の発見であると考えています。従って、本研究では、まず既存の触媒反応における機構解明を推進し、併せて反応開発研究に取り組みます。
|
| 研究成果の概要 |
常磁性のニッケル１価錯体を触媒として用いたクロスカップリング反応において、反応途中の混合液からニッケル３価錯体を検出することに成功し、予想された反応機構を実験的に証明することができました。このニッケル錯体は他のクロスカップリング反応にも適用でき、アルキル亜鉛試薬を用いたハロゲン化アリールの根岸カップリング反応に高い活性を示すことを発見しています。
異なる構造をもつニッケル２価錯体を新たに合成し、これがハロゲン化アリールの鈴木カップリング反応を触媒することを明らかにしました。この触媒反応の経路を詳しく調べた結果、塩基の存在下でニッケル２価錯体が１価錯体に還元されていることを解明しました。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
触媒は、生活に有用な様々な有機化合物を合成原料から合成するために、無くてはならない存在です。触媒によりエネルギーやコストを押さえたり、有害物質が出ない化学反応を選択することができるようになるためです。また触媒がなければ実現できない化学反応もあり、これによって新たな物質群が作られ、私たちの生活をより豊かにします。例えばクロスカップリング反応はその１例です。本研究では、その触媒に使われる金属の一つであるニッケルをもつ触媒を開発し、それが従来提唱されていた反応の仕組みとは全く異なる仕組みで反応を起こすことを実験的に初めて証明することに成功しました。
|
