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キラル配位子を有する高分子ゲルの合成と不斉合成触媒への展開

研究課題

研究課題/領域番号 24655203
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関横浜国立大学

研究代表者

細田 尚也  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 特別研究教員 (30334634)

研究期間 (年度) 2012
研究課題ステータス 中途終了 (2012年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード不斉付加反応 / ピロリジン / 高分子ゲル / ジアミン / キラル配位子
研究概要

研究の第1段階として、均一系触媒として高い立体選択性を発現するキラル配位子の分子設計と合成を行った。具体的には、天然アミノ酸である(S)-プロリンから誘導される(S)-2-(アニリノメチル)ピロリジンに焦点を当て、この骨格に改良を加えることで、アルデヒドへのジアルキル亜鉛の不斉付加反応が高収率かつ高立体選択的に進行する低分子触媒の開発を行った。(S)-2-(アニリノメチル)ピロリジンのピロリジン環上の置換基について種々検討した結果、ベンジル基を有するものを用いると、不斉付加反応が94%の収率、92% eeの選択性で進行することを見出した。
研究の第2段階として、キラル配位子を導入した高分子ゲルの分子設計と合成を行った。具体的には、キラル配位子を結合させたスチレン誘導体、アクリル酸エステル、およびメタクリル酸エステルをラジカル重合によって反応させた架橋型高分子の合成を行った。
研究の第3段階として、反応溶媒であるトルエンに対するゲル化試験を行い、高分子ゲルを形成するための分子骨格に関する条件を模索した。キラル配位子と高分子鎖とを結ぶ側鎖の炭素数やラジカル重合におけるモノマー比と架橋度について種々検討した結果、モノマー含有率5mol%、架橋度2%のとき、トルエン中で膨潤する高分子ゲルが得られることが分かった。
研究の第4段階として、得られた高分子ゲルを触媒に用いてベンズアルデヒドへのジエチル亜鉛の不斉付加反応を行った。
反応時間や反応温度、触媒となる高分子ゲルの添加量、ジエチル亜鉛の当量などを詳細に検討した結果、立体選択性が94% eeまで向上することが分かった。さらにこの高分子ゲルは繰り返し使用しても品質が劣化しないことが分かった。

報告書

(1件)
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Chiral 2-(Anilinopherylmethyl)pyrrolidines and 2-(Anilinodipherrylmethyl)pyrrolidine and Their Application to Enantioselective Borane Reduction of Prochiral Ketones as Chiral Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      細田尚也、上戸秀晃、高野実希、武部能節、山口佳隆、淺見真年
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69巻 ページ: 1739-1746

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Addition of Diethylzinc to Aldehydes Catalyzed by (<i>S</i>)-1-Alkyl-2-(arylamino)methylpyrrolidine2012

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hosoda, Hiroki Ito, Tatsuya Takimoto, Masatoshi Asami
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 85 号: 9 ページ: 1014-1022

    • DOI

      10.1246/bcsj.20120105

    • NAID

      130004153114

    • ISSN
      0009-2673, 1348-0634
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3-置換フタリドの不斉合成:(+)-スピロラキシンメチルエーテルの不斉合成への応用2013

    • 著者名/発表者名
      田沼健司, 細田尚也, 淺見真年
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キラルアミナール骨格をもつ1,3-及び1,4-アミノアルコールを用いたジエチル亜鉛のアルデヒドへの不斉付加反応2013

    • 著者名/発表者名
      淺見真年、来山拓海、細田尚也、山口佳隆
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キラルなアミナール骨格をもつo-キシリレン型1,4-アミノアルコールを用いるアルデヒド触媒的不斉アルキニル化2013

    • 著者名/発表者名
      松田昂平、宮島あかね、細田尚也、淺見真年
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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