| 研究領域 | 分子合成オンデマンドを実現するハイブリッド触媒系の創製 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H04824
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
國信 洋一郎 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (40372685)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | 位置選択的 / 環状分子 / 金属触媒 / 有機触媒 / 超分子相互作用 / C-H結合変換 / 位置選択性 / ホスト / テンプレート |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、C-H結合変換反応による新たな位置選択性制御法を確立するとともに、位置および立体選択的なC-H結合変換反応を実現するため、以下の２つの課題を検討する：①金属触媒と環状分子の協働利用：環状分子により基質を包接することで、基質の反応性が電子的に向上するとともに、望まない反応点が立体的にブロックされることで位置選択性が制御される；②環状部位をもつ遷移金属触媒もしくは有機触媒の利用：環状部位と基質間の超分子相互作用を利用することで触媒活性部位に反応点が近づき、反応の加速と位置選択性の制御が起こる。本研究では、光学活性触媒の利用による不斉反応の開発や、医薬品分子の短工程合成も検討する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では、金属触媒と環状分子とのハイブリッド触媒系を創製することで、位置選択的な炭素－水素結合変換反応を開発することを目的に研究を行った。本触媒系では、環状分子により基質の望みでない反応点が立体的に塞がれることで、望みの反応点のみで反応が進行するものと想定した。鉄触媒と環状分子であるシクロデキストリンを協働的に利用することで、これまでほとんど報告例のなかった芳香族化合物の位置選択的なトリフルオロメチル化反応の開発に成功した。また、シクロデキストリン非存在下では、トリフルオロメチル基が一つ導入された生成物のみならず、二つ以上導入された生成物も同時に生成し混合物が得られたが、シクロデキストリン共存下で反応を行うことで、トリフルオロメチル基が一つ導入された生成物を選択的に得ることができた。本研究成果を学術論文として報告した。
また、アニオン性の触媒とカチオン性の官能基を有する基質間での静電相互作用を利用することによる位置選択的なC(sp3)-H結合変換反応の開発や、アニリン誘導体とホウ素化剤との間の相互作用を利用した炭素－窒素結合の切断を伴う芳香族ホウ素化合物の合成反応の開発にも成功し、それぞれ学術論文として報告した。
さらに、ラジカル種による水素原子の引き抜きによるアルキルラジカルの生成を利用することで、脂肪族化合物の臭素化反応や糖類の位置選択的なアルキル化反応の開発にも成功し、得られた研究成果をそれぞれ学術論文として報告した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
