| 研究領域 | 高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H01001
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
森 聖治 茨城大学, 理学部, 教授 (50332549)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 量子化学計算 / 金属触媒 / 結合活性化反応 / 反応機構 / 反応経路探索 / グラフ理論 / 物質変換反応 / 触媒反応場 / 立体選択性 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者らは、研究期間内で、金属触媒による分子変換反応のメカニズムを、量子化学計算を用いて検討した。
(1)Rh-BINAP触媒による水素移動反応の経路探索
メントール不斉合成のキーステップであるRh(BINAP)+錯体とN, N,3-trimethylbut-2-en-1-amineの反応経路の探索を、反応物を人工的に押しつけることにより遷移状態を予測し反応経路を見つけるAFIR（人工力誘起反応）法とONIOM法を組み合わせて行った。さらに、得られた複雑な反応経路ネットワークから、Primの決定論的アルゴリズムを用いて、そのグラフを抽出し最小全域木(minimal span tree)を求めた。各経路のエネルギーを比較したところ、会合機構に比べて解離機構が有利であることがわかった。
(2)Ni触媒によるC-O結合活性化反応の経路探索
Ni触媒によるメトキシナフタレンとフェニルボロン酸エステルとのC-O結合活性化を伴うクロスカップリング反応を開発し2008年に報告された。PCy3を配位子として加えたときの反応ではCsFが必須である。ただし、カルベン配位子ICyを用いたときには、CsFは不要である。DFT計算(BP86-D3汎関数)を行い反応機構の検討を行った。C-O結合の配位子の電子的効果を検討した。
(3) ほかにも、インドール置換のサレンCu(II)錯体の1電子酸化体の電子状態および、Cu(I)―プロリノール協同触媒存在下C-H結合活性化反応におけるエナンチオ選択性における弱い非共有結合（分散相互作用）の重要性について成果を出した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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