| 研究課題/領域番号 |
20K05680
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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 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
田邉 資明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (20384737)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 4-アルキル-1,4-ジヒドロピリジン / 窒素固定 / ボリル化 / プロパルギル位置換反応 / 光レドックス触媒 / ボリルアミン / 常温常圧 / 可視光 / モリブデン / アンモニア / 触媒反応 / PNP型ピンサー配位子 / カリウムグラファイト / サマリウム / 水 / ヨウ素 / 光反応 / 還元剤 / 酸化剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
窒素分子をアンモニアへと変換する触媒反応において使われる還元剤に関し、紫外線や可視光の照射による光励起反応を利用することでこれらの還元剤の再生を検討し、これにより小規模な装置での常温・常圧での窒素固定法を確立し、いわばシアノバクテリア類の光合成による窒素固定を化学的な手法でを実現する。
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| 研究成果の概要 |
ピリジン骨格を基盤とするPNP型ピンサー配位子を有するモリブデンの架橋型窒素錯体またはその前駆体が、触媒的に窒素分子とボリル化剤との反応によるボリルアミンへの変換反応を触媒することを見出した。また、光誘起電子移動触媒と光学活性二核ルテニウム触媒、化学量論量のルイス酸を用いたプロパルギルアルコールの不斉アルキル化反応を開発した。様々な置換基を有するプロパルギルアルコール、4-アルキル-1,4-ジヒドロピリジンを基質として用いることが可能であり、高いエナンチオ選択性かつ高い収率で、プロパルギル位に不斉四級炭素を有するプロパルギル位アルキル化生成物を合成することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は汎用性の高いアルキル化剤によるプロパルギルアルコールのエナンチオ選択的プロパルギル位アルキル化反応の最初の成功例であるとともに、光電子移動触媒および遷移金属触媒を用いた、プロパルギルアルコールのラジカル反応剤によるエナンチオ選択的プロパルギル位置換反応の最初の成功例でもある。プロパルギル位に不斉四級炭素を構築する手段として、4-アルキル-1,4-ジヒドロピリジン由来のアルキルラジカルを利用する新しい合成手法を生み出したといえる。
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