| 研究課題/領域番号 |
21K05072
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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 | 島根大学 (2023)
青山学院大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
澤野 卓大 島根大学, 学術研究院機能強化推進学系, 准教授 (80846303)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | Metal-Organic Frameworks / BINOL / 単座ホスフィン / 選択的反応 / 不斉アルキル化反応 / 水素化反応 / 不均一系触媒 / バイノール / UiO MOF / 不斉反応 / 遠隔配向基 / C-H結合活性化反応 / 遷移金属触媒 / 協働触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自然界は巧みに設計された触媒を用いることで、分子の望みの位置での変換反応を非常に高い精度で実現している。その一方、これまでに開発された人工の触媒を用いた反応では、変換反応を行うことができる分子の位置に多くの制限がある。本研究では、有機化合物と無機化合物から合成される多孔性物質であるMetal-Organic Frameworksを利用することで精密に設計された新規触媒の合成を行う。MOF触媒内で２つの金属触媒を協働的に作用させることで、これまでの触媒反応では実現不可能であった位置での分子変換反応を実現させる。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではMetal-Organic Frameworks (MOF)を用いた遠隔位での位置選択的な反応を達成するために、様々な新規MOFを合成した。光による脱保護反応を利用することでBINOLを基盤としたUiO型のMOFの合成を行った。合成したMOFはアルデヒドとジアルキル亜鉛による不斉アルキル化反応に利用することができ、良好なエナンチオ選択性を与えた。また、単座ホスフィンを基盤とした２種類のMOFの合成にも成功し、水素化反応や環化反応に対して触媒活性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MOFは従来の均一系の触媒では実現できない空間を提供することから有望な不均一系触媒であるが、その開発は遅れている。本研究によって、BINOLや単座ホスフィンを基盤とした新たなMOFの合成が達成できた。BINOL型のMOFでは光脱保護による有効なMOF合成ルートを示すことができ、単座ホスフィン型のMOFは均一系の触媒をはるかに超える活性をもつ触媒を実現することができた。
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