ポルフィリンの特性を活かした分子触媒の設計と水和反応への応用

• 研究課題/領域番号: 23750109
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中 寛史 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教 (70431517)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 錯体 / 有機金属触媒 / 反応有機化学 / 水和反応 / ポルフィリン / 分子触媒 / 錯体・有機金属触媒

研究概要

本研究では,水溶性のポルフィリンコバルト(III) 錯体を設計することで,官能基を有するアルキンの水和反応を試みた.その結果,この錯体がアルキルシリルエーテルやトリチルエーテル,グリコシル結合など,従来法では困難であった官能基を有するアルキンの選択的な水和反応を触媒することを明らかにした.さらにスペクトルと速度論,理論計算を用いて本反応の機構を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Hydration of Terminal Alkynes Catalyzed by Water-Soluble Cobalt Porphyrin Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tachinami, Takuho Nishimura, Richiro Ushimaru, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 135 ページ: 50-53
• [雑誌論文] Hydration of Terminal Alkynes Catalyzed by Water-Soluble Cobalt Porphyrin Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Tachinami, Takuho Nishimura, Richiro Ushimaru, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka,
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 1 ページ: 50-53
  • DOI: 10.1021/ja310282t
  • 査読あり
• [学会発表] 水溶性コバルト(III)ポルフィリン触媒による末端アルキンの水和反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西村 拓歩・立浪 忠志・牛丸 理一郎・野依 良治・中 寛史
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会 2F6-46
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス,滋賀(口頭)
• [学会発表] コバルト(III)ポルフィリン錯体による末端アルキンの触媒的活性化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 牛丸 理一郎・野依 良治・中 寛史
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会 2F6-47
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス,滋賀(口頭)
• [学会発表] 水溶性コバルト(III)ポルフィリン触媒による末端アルキンの水和反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西村 拓歩・立浪 忠志・牛丸 理一郎・野依 良治・中 寛史
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学，滋賀
• [学会発表] コバルト(III)ポルフィリン錯体による末端アルキンの触媒的活性化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 牛丸 理一郎・野依 良治・中 寛史
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学，滋賀
• [学会発表] Hydration of Terminal Alkynes to Methyl Ketones Catalyzed by Water-Soluble Cobalt(III) Porphyrin Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naka, Takuho Nishimura, Tadashi Tachinami, Richiro Ushimaru, Ryoji Noyori
  • 学会等名: 10th Congress on Catalysis Applied to Fine Chemicals
  • 発表場所: Turku, Finland
• [学会発表] DFT Studies on Cobalt-Catalyzed Addition of Methanol to Terminal Alkynes: Alkynophilic Cobalt(III) Porphyrin Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Richrio Ushimaru, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 学会等名: The 2nd International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
  • 発表場所: Nagoya (poster)
• [学会発表] Cobalt-catalyzed Markovnikov Functionalization of Terminal Alkynes (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naka, Tadashi Tachinami, Richiro Ushimaru, Takuho Nishimura, Ryoji Noyori
  • 学会等名: International Conference "Catalysis in Organic Synthesis" (ICCOS-2012), #OC25
  • 発表場所: Moscow, Russia (oral)
• [学会発表] Chemoselective Hydration of Terminal Alkynes Catalyzed by Cobalt(III) porphyrin Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuho Nishimura, Tadashi Tachinami, Richiro Ushimaru, Ryoji Noyori, Hiroshi Naka
  • 学会等名: International Conference "Catalysis in Organic Synthesis" (ICCOS-2012), #P185
  • 発表場所: Moscow, Russia (poster).
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンの水和反応の反応機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牛丸 理一郎,立浪 忠志,西村 拓歩,野依 良治,中 寛史
  • 学会等名: 第3回統合物質シンポジウム「新エネルギーと物質創製」
  • 発表場所: 福岡(ポスター)
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンに対するメタノールの二重付加反応についての速度論的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牛丸 理一郎,立浪 忠志,西村 拓歩,野依 良治,中 寛史
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 日吉,神奈川
• [学会発表] DFT Studies on Cobalt-Catalyzed Addition of Methanol to Terminal Alkynes: Alkynophilic Cobalt(III) Porphyrin Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Richrio Ushimaru, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 学会等名: The 2nd International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Cobalt-catalyzed Markovnikov Functionalization of Terminal Alkynes (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naka, Tadashi Tachinami, Richiro Ushimaru, Takuho Nishimura, Ryoji Noyori
  • 学会等名: International Conference “Catalysis in Organic Synthesis” (ICCOS-2012)
  • 発表場所: Moscow, Russia
• [学会発表] Chemoselective Hydration of Terminal Alkynes Catalyzed by Cobalt(III) porphyrin Complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuho Nishimura, Tadashi Tachinami, Richiro Ushimaru, Ryoji Noyori, Hiroshi Naka
  • 学会等名: International Conference “Catalysis in Organic Synthesis” (ICCOS-2012)
  • 発表場所: Moscow, Russia
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンの水和反応の反応機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牛丸 理一郎，立浪 忠志，西村 拓歩，野依 良治，中 寛史
  • 学会等名: 第3回統合物質シンポジウム「新エネルギーと物質創製」
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンに対 するメタノールの二重付加反応について の速度論的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牛丸理一郎・立浪忠志・西村拓歩・野依良治・中 寛 史
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 日吉、神奈川
• [学会発表] Kinetic studies on the Cobalt-Catalyzed Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes (2011)
  • 著者名/発表者名: Richiro Ushimaru, Tadashi Tachinami, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 学会等名: 第4回グローバルCOE 化学 成果報告会
  • 発表場所: 名古屋(ポスター)
  • 年月日: 2011-06-15
• [学会発表] Mechanistic Insights into the Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes Catalyzed by Cobalt complexes (2011)
  • 著者名/発表者名: Richiro Ushimaru, Tadashi Tachinami, Takuho Nishimura, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 学会等名: 7thand 8thYoshimasa Hirata Memorial Lecture
  • 発表場所: Nagoya (poster)
• [学会発表] Mechanistic Insights into the Cobalt-Catalyzed Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes (2011)
  • 著者名/発表者名: Richiro Ushimaru, Tadashi Tachinami, Takuho Nishimura, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 学会等名: 12thIRTG Joint Symposium
  • 発表場所: Nagoya (poster)
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンに対するメタノールの二重付加反応についての速度論的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牛丸 理一郎,立浪 忠志,西村 拓歩,野依 良治,中 寛史
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば(ポスター)
• [学会発表] Kinetic studies on the Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes Catalyzed by Cobalt Complexes (2011)
  • 著者名/発表者名: Richiro Ushimaru, Tadashi Tachinami, Takuho Nishimura, Ryoji Noyori, and Hiroshi Naka
  • 学会等名: 第5回物質科学フロンティアセミナー
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンの水和反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中 寛史
  • 学会等名: 統合物質創製化学推進事業第二回若手研究会
  • 発表場所: 北海道千歳市
• [学会発表] A Step Towards Robust Hydration of Organic Compounds Through Molecular Catalysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naka
  • 学会等名: 11thIRTG Joint Symposium
  • 発表場所: Munster(invited lecture)
• [学会発表] Kinetic studies on the Cobalt-Catalyzed Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Ushimaru, T. Tachinami, R. Noyori, and H. Naka
  • 学会等名: 第4回グローバルCOE 化学 成果報告会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンに対するメタノールの二重付加反応についての速度論的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牛丸理一郎・立浪忠志・西村拓歩・野依良治・中寛史
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] Mechanistic Insights into the Cobalt-Catalyzed Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Ushimaru, T. Tachinami, T. Nishimura, R. Noyori, and H. Naka
  • 学会等名: 12th IRTG Joint Symposium
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Mechanistic Insights into the Double Addition of Methanol to Terminal Alkynes Catalyzed by Cobalt complexes (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Ushimaru, T. Tachinami, T. Nishimura, R. Noyori, and H. Naka
  • 学会等名: 7th and 8th Yoshimasa Hirata Memorial Lecture
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] A Step Towards Robust Hydration of Organic Compounds Through Molecular Catalysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naka
  • 学会等名: 11th IRTG Joint Symposium(招待講演)
  • 発表場所: Muenster, Germany
• [学会発表] コバルト触媒を用いた末端アルキンの水和反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中 寛史
  • 学会等名: 統合物質創製化学推進事業 第二回若手研究会
  • 発表場所: 北海道支笏湖
• [備考] 名古屋大学理学部化学科HP, 紹介記事
  • URL: http://www3.chem.nagoya-u.ac.jp/wordpress/?p=6642
• [備考] 野依研究室HP, 紹介記事 (論文:ほぼ中性条件下でのアルキン水和反応)
• [備考] 名古屋大学理学部化学科HP，紹介記事
  • URL: http://www3.chem.nagoya-u.ac.jp/wordpress/?p=6642
• [備考] 野依研究室HP，紹介記事（論文：ほぼ中性条件下でのアルキン水和反応）
  • URL: http://noy.chem.nagoya-u.ac.jp/noy_j/Top/entori/2012/12/19_lun_wenhobo_zhong_xing_tiao_jian_xiadenoarukin_shui_he_fan_ying.html