| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06448
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山下 恭弘 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90334341)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 強塩基 / 触媒 / 不斉合成 / ハイブリッド / 固相塩基 |
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| 研究実績の概要 |
構造が単純で入手容易な原料を用いて、医薬品等の高付加価値な有機分子を短工程で合成するための方法論の開発は、合成過程で生じる廃棄物の低減化や省エネルギー化につながるため、環境調和型有機合成を実現する上で最も期待されている研究の一つである。そこで本研究では、強塩基触媒を金属錯体触媒や有機触媒等の他触媒、または反応系内で生じる新たな化学種等と組み合わせたハイブリッド触媒系を構築し、それを用いる効率的有機分子骨格構築反応の開拓を行う。具体的には、①強塩基触媒と金属錯体触媒のハイブリッド触媒系の創出および触媒的不斉合成反応への適用、②強塩基触媒と有機触媒のハイブリッド触媒系の創出および触媒的不斉合成反応への適用、③固相強塩基触媒の開発および他触媒とのハイブリッド触媒系の構築、の研究を推進することにより、安定で入手が容易な有機分子と反応性の乏しい求電子剤との反応を高度な立体制御を行いつつ達成する方法の開発を目標としている。本年度も上記の研究を発展させるべく検討を行った。①の研究では、低酸性原料である単純アミドのイミンへの触媒的不斉付加反応の検討を行い、アルカリ金属塩基触媒に別のキラル金属錯体をハイブリッドすることにより、高いエナンチオ選択性が発現することを見いだした。また、同様の低酸性原料であるアルキルアザアレンもイミンに対してエナンチオ選択的に付加できることを明らかにした。②の研究では、塩基触媒と有機光触媒とのハイブリッド触媒系において、求電子性の低い様々なアルケンがマロン酸エステルと高効率的に反応することを見いだした。また、反応機構の検討から、マロン酸エステルのエノラートの触媒的一電子酸化が鍵となっていることがわかった。③の研究では、固相強塩基触媒を用いる低酸性原料の付加反応において連続フロー反応を実現することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
不斉強塩基触媒系の構築において、金属強塩基触媒と別の不斉金属錯体をハイブリッドすることによって新たな不斉空間を構築できることを見いだした。また、他の低酸性原料を用いる反応に展開できたことから今後さらなる研究の拡大が期待できる。また、有機光触媒と強塩基触媒のハイブリッド触媒系が発展したことや、固相強塩基触媒を用いる連続フロー反応を実現できたことから、研究は順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
金属強塩基触媒と不斉金属錯体との強塩基ハイブリッド触媒系において、様々な低酸性原料を用いる触媒的不斉反応の開発を行なっていく。また、用いることのできる他の不斉金属錯体を探索し、強塩基ハイブリッド触媒系の大幅な発展を狙う。一方で、有機光触媒と強塩基触媒のハイブリッド型触媒系の開発では、得られた知見を生かして、触媒的に生成した他のアニオン種の反応性の変換を鍵とする分子骨格構築反応の開発を行う。また、固定化不斉配位子を用いるキラル固相強塩基触媒の構築についても検討を行う。
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