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有機骨格包含型金属触媒によるπポケット反応場創出

公募研究

研究領域直截的物質変換をめざした分子活性化法の開発
研究課題/領域番号 23105525
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
研究機関大阪大学

研究代表者

安田 誠  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40273601)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード合成化学 / ルイス酸 / ホウ素 / 触媒 / 構造
研究実績の概要

金属触媒は工業的に重要で、その性質を高度に制御することができれば大きな貢献をもたらすことができる。本研究において、有機骨格で金属種を包み込む形状の金属種を合成し、その有機骨格を様々に変化させることで従来知られていないタイプの触媒を創成することに成功した。
1)かご型錯体基幹部分への多種元素導入 炭素より大きな元素として、ケイ素およびゲルマニウムを導入し、その置換を様々に変化させた。その結果、緻密に制御されたルイス酸を多様に合成することに成功した。配位子解離速度、量子化学計算により緻密に物性を評価することに成功した。
2)金属部位検討 基幹部分の立体的サイズアップが実現でき、ホウ素よりも大きな金属として、アルミニウムを導入した。その結果、多核錯体がえられ、ルイス酸触媒としてシリルエノラートによるアルドール反応に用いることに成功した。また、光物性の評価を行い、予想よりも大きな長波長シフトの発現と、大きなストークスシフトを確認した。
3)基幹部分にπ電子効果誘起部位の導入 基幹部分に電子効果誘起部位を導入し、遠隔電子効果による金属性状制御を行った。これは、特異な光物性を示し、その性状を今後さらに明らかにすることができれば、きわめて有望な化学種である。
4)有機骨格に芳香環を配し、金属周辺を芳香環で囲った形の金属錯体を合成することに成功した。これはπポケットとよぶことのできる新しい反応場を有しており、芳香族化合物を優先的にとりこみ、反応させる性質を有することを明らかとした。また、取り囲む芳香環のサイズを大きくすることで、その選択性を向上させることに成功した。
以上の様に、有機骨格を多様に変化させることで、それに囲まれている金属中心が示す性状を多様に変化させることに成功した。このように、有機骨格合成が反応場を制御できるテンプレートを提供できたことは、金属触媒の分野において意義深い。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gallium Tribromide Catalyzed Coupling Reaction of Alkenyl Ethers with Ketene Silyl Acetals2012

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto, Y.; Ueda, H.; Yasuda, M.; Baba, A
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 51 号: 32 ページ: 8073-8076

    • DOI

      10.1002/anie.201203778

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InCl_3/Me_3SiCl-Catalyzed Direct Michael Addition of Enol Acetates to α,β-Unsaturated Ketones2012

    • 著者名/発表者名
      大西祥晴・米田勇樹・西本能弘・安田 誠・馬場章夫
    • 雑誌名

      Organic Letter

      巻: 14 号: 22 ページ: 5788-5791

    • DOI

      10.1021/ol302888k

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regio- and Stereoselective Carbobismuthination of Alkynes2012

    • 著者名/発表者名
      西本能弘
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 51 号: 4 ページ: 1051-1054

    • DOI

      10.1002/anie.201107127

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Use of Esters in the Mukaiyama Aldol Reaction : A Powerful and Convenient Alternative to Aldehydes2012

    • 著者名/発表者名
      稲本佳寛
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: 14 ページ: 1168-1171

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recognition of Aromatic Compounds by II Pocket within a Cage-Shaped Borate Catalyst2012

    • 著者名/発表者名
      中島秀人、安田誠、竹田陵祐、馬場章夫
    • 雑誌名

      Angew. Chem.

      巻: 51 号: 16 ページ: 3867-3870

    • DOI

      10.1002/anie.201200346

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a Wide Range of Thioethers by Indium Triiodide Catalyzed Direct Coupling between Alkyl Acetates and Thiosilanes2012

    • 著者名/発表者名
      西本能弘
    • 雑誌名

      Org.Lett.

      巻: 14 ページ: 1846-1849

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithium Phenolates with A Hexagonal-prismatic Li6O6 Core Isolated via A Cage-shaped Tripodal Ligands System : Crystal Structures and Their Behavior in Solution2012

    • 著者名/発表者名
      中島秀人、安田誠、馬場章夫
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 41 号: 22 ページ: 6602-6606

    • DOI

      10.1039/c2dt30266g

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Synthesis of Alkynylstannanes : ZnBr2 Catalyst for the Reaction of Tributyltin Methoxide and Terminal Alkynes2011

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Kiyokawa, Nodoka Tachikake, Makoto Yasuda, Akio Baba
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: Vol.50 号: 44 ページ: 10393-10396

    • DOI

      10.1002/anie.201104208

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InI3/Me3SiI-catalyzed Direct Alkylation of Enol Acetates Using Alkyl Acetates or Alkyl Ethers2011

    • 著者名/発表者名
      大西祥晴・西本能弘・安田誠・馬場章夫
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 40 号: 11 ページ: 1223-1225

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1223

    • NAID

      130004426080

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stabilization of Excited State Using Through-Space Interaction between Independent π-Systems Mediated by a peri-Substituted Hydroxy Group in 1-Arylnaphthalenes : Unexpected Blue Emission of 1,3,5-Tris(peri-hydroxynaphthyl)benzene2011

    • 著者名/発表者名
      中島秀人
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      巻: 84 号: 10 ページ: 1118-1129

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110139

    • NAID

      130004152819

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Structurally Designed Cage-Shaped Borate Esters for Selective Reactions as a Catalyst2013

    • 著者名/発表者名
      安田 誠
    • 学会等名
      1st International Conference on “Recent Trends in Organometallic Compounds and their Industrial Applications” (OMCA-2013)
    • 発表場所
      Kalinga Institute of Industrial Technology (KIIT University), Bhubaneswar, Odisha, India
    • 年月日
      2013-02-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カゴ型ホウ素錯体の多様な修飾によるルイス酸性制御2012

    • 著者名/発表者名
      安田 誠
    • 学会等名
      第59回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cage-Shaped Borate Esters with Multiple Tuning Factors : Geometric and Substitutent Effects on their Lewis Acid Properties2011

    • 著者名/発表者名
      安田誠
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-6) The 2nd New Phase International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (NICCEOCA-2)
    • 発表場所
      香港
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Alkylindium Species for Coupling Reaction with Organic Halides in a Radical Manner2011

    • 著者名/発表者名
      安田誠
    • 学会等名
      5th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-5)
    • 発表場所
      和歌山
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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