| 研究課題/領域番号 |
14207095
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小林 修 東京大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (50195781)
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| 研究分担者 |
眞鍋 敬 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (00251439)
杉浦 正晴 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (00376592)
山下 恭弘 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (90334341)
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| キーワード | 水中反応 / 高分子固定化触媒 / Mannich型反応 / アリル化反応 / パラジウム / 鈴木-宮浦反応 / アミドカルボニル化反応 / マイクロカプセル |
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| 研究概要 |
本研究では、水系媒体中もしくは高分子固定化触媒中に有効なナノスケールの反応場を構築し、それを用いて新たな環境調和型プロセスを開発した。
水系媒体中での有機合成反応は、有害かつ高価な有機溶媒の使用を低減化できることや、溶媒・反応基質等の脱水乾燥の必要が無いことなどの利点を持つ。更に、有機溶媒中では見られないユニークな反応性・選択性がしばしば観察されることからも大変興味深い。一方、反応基質や触媒の中には、水中に溶解しないもの、水中で分解してしまうものがあり、水系媒体中での反応の実現のためには、有効な反応場を構築することが鍵となる。この概念に基づいて検討を行った結果、有機溶媒を用いない完全水中での初の高立体選択的不斉Mannich型反応を開発することができた。また、水中でアンモニアを窒素源として用いるイミンのアリル化反応を開発した。本反応は予め窒素上の保護基を必要とせず、また余分な置換基を持たない生成物を得ることができるため、非常に原子効率の良い反応である。
一方、回収・再使用が可能な高分子固定化触媒の開発は、環境調和型化学プロセス実現の柱となるものである。本年度は、当研究室で開発した「マイクロカプセル化法」を基盤に、有機合成反応において汎用されるパラジウム触媒について、新たに開発した高分子カルセランド法(PI法)により固定化された触媒を用いて検討を行った。まず本触媒を用いることによって、鈴木-宮浦カップリング反応が高収率、高触媒回転率にて進行することを見出した。この反応で用いた触媒はパラジウムの流出を伴うことなく全量回収することができ、さらに再利用が可能なことを明らかにした。また、同触媒を用いるアミドカルボニル化反応について検討を行い、良好な収率でα-アミノ酸誘導体を得ることができた。
本研究成果は、廃棄物の少ない環境調和型プロセスにつながると考えられる。
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