| 研究課題/領域番号 |
21K05051
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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33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
安井 猛 名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (70812783)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | コバルト触媒 / 光レドックス触媒 / 環化異性化反応 / σ結合活性化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遷移金属触媒を用いる環化異性化反応は、アルキンやアルケンを含む単純な鎖状不飽和分子から、複雑な多環式骨格を一挙に構築できる反応であり、原子効率100%という優れた特徴をもつ。第９族遷移元素（Co、Rh、Ir）はこの反応の触媒として用いられ、近年では、ロジウムやイリジウムを触媒に用いる反応が盛んに開発されてきた。しかし、適用可能な反応は依然として限られている。本研究では、従来法では達成困難なより高度な環化異性化反応を実現するため、ロジウムやイリジウムとは異なる特性を持つコバルト触媒に焦点を当て、光酸化還元触媒との協働触媒作用により可能となる新しい環化異性化反応の開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、従来の低原子価コバルト触媒を用いる環化反応の脆弱性の克服と新奇反応の探索を目指し、コバルト/光レドックス協働触媒システムを利用する1,6-ジイン類の環化異性化反応の開発を行った。その結果、従来の低原子価コバルト触媒や、同族レアメタルであるロジウムやイリジウムを利用した触媒では達成困難な新奇環化反応を複数見出すことができた。これらの反応において、通常不活性なσ結合（C-O、C-C、C-Hなど）の活性化や不斉化を達成し、極めて原子効率の高いハイレベルな選択的環化反応の開発に至った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
不飽和分子の環化異性化反応は、鎖状1次元構造から複雑な３次元多環式構造へと一挙に変換でき、結合を組み替えるだけなので、極めて原子効率の高い有用な反応である。この反応には、主にロジウムやイリジウムなどのレアメタル触媒が用いられてきたものの、ベースメタルであるコバルトの活用は遅れていた。本研究課題では、可視光エネルギーを駆動力とするコバルト/光レドックス協働触媒システムを活用し、新規環化異性化反応の開発を実施した。その結果、通常不活性なσ結合の活性化を伴う高難度の環化異性化反応を複数見出すことができた。
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