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FLPによる水素分子活性化を利用した高性能不斉水素化触媒の開発

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 24105521
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
研究機関岩手大学

研究代表者

是永 敏伸  岩手大学, 工学部, 准教授 (70335579)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードメタルフリー / 水素化反応 / FLP / ルイス酸 / ルイス塩基 / 不斉水素化
研究概要

本研究は、金属触媒を用いないメタルフリーで高エナンチオ選択的な不斉FLP触媒の開発を目的として研究を行っている。FLPは嵩高いルイス酸と嵩高いルイス塩基からなる”Frustrated Lewis Pair”(FLP)による水素分子開裂が基礎技術となっており、これまで90%eeを超える生成物を与える不斉FLP触媒は実現されていない。
前年度から分子内にルイス酸とルイス塩基を有する新規FLP触媒の開発を検討してきた。しかしながら、イミンの不斉水素化反応において不斉はほとんど発現しなかった。この結果を計算化学により検証したところ、デザインした分子内FLPによる水素化反応において、ある程度嵩高い反応基質を用いると、協奏的水素化遷移状態を経る反応機構ではなく段階的反応機構で進行する事がわかり、そのままでは不斉を出す事が難しい事がわかった。そこで分子内FLPのデザイン変更が必要となったが、分子内FLPの合成は難易度が高く研究期間内に成果を得るため、分子間型FLPによる不斉水素化反応の開発に方針転換する事にした。そこで新規不斉ルイス酸の開発を検討し、ビナフチル骨格を有する新規不斉ホウ素ルイス酸の合成に成功した。これを用いてイミンの不斉水素化反応を行った所、80% ee程度の不斉収率を得る事に成功した。これは反応基質によっては従来触媒と同程度であるが、一部の反応基質においては従来触媒を大きく超える不斉収率であった。
本研究において残念ながら目標値である90%eeには届かなかったが、従来触媒以上の成果を残す事ができ、今後の発展に大いに期待できる基礎的知見を得る事が出来たと言える。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 備考 (1件)

  • [備考] 是永敏伸の研究業績のページ

    • URL

      http://www.chem.iwate-u.ac.jp/web/labo/shimada/Kore/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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