表面を媒体とするモレキュラーインプリンティング不斉金属錯体触媒の創成と制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15036218
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩澤 康裕 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40018015)
• 研究分担者: 佐々木 岳彦 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (90242099)
• キーワード: 不斉パナジウム触媒 / 不斉カップリング反応 / バイノール触媒合成 / 固定化錯体触媒 / モレキュラーインプリンティング / 選択性 / 触媒設計 / 表面

研究概要

本研究は、表面を媒体としてMolecular Imprinting(分子刷り込み)不斉触媒を開発し高次不斉触媒機能の創出を図ることを目的とする。
本研究において新規不斉バナジウム固定化錯体触媒の設計と2-ナフトールの酸化的カップリング反応に成功した。2,2'-Dihydroxy-1,1'-binaphthyl (BINOL)は、 binaphthyl基を骨格とする様々な不斉配位子の直接原料であり、需要の高い重要な物質である。安価な2-ナフトールの酸化的カップリング反応によって合成されるが、その用途から触媒的に不斉合成できることが強く望まれている。しかしながら、その不斉触媒反応はCu, Ru, Vの不斉錯体を用いた均一系反応の数例が報告されているのみで、工業的にも有利な不均一系での不斉カップリング反応は現在までに全く報告されていない。また、一般に均一系不斉錯体を単に担持したものでは、触媒性能は大きく減少するのみであり、不均一系触媒の設計には表面を利用した独自の戦略が必要となる。本研究では、アミノ酸骨格の不斉3座配位子を有する不斉バナジウム単核錯体をSiO_2表面に固定化し、その配位子の表面上における反応を選択的に制御することにより、2-ナフトール不斉カップリング反応に最高90%の高い不斉収率を示す新規高活性表面Vダイマー構造の創出に成功した。

研究成果

• [文献書誌] M.Tada, Y.Iwasawa: "Design of Moleculr-Imprinting Metal-Complex Catalysts"Journal of Molecular Catalysis A : Chemical. 199. 115-137 (2003)
• [文献書誌] M.Tada, Y.Iwasawa: "Approaches to Design of Active Structures by Attaching and Molecular Imprinting of Metal Complexes on Oxide Surfaces"Journal of Molecular Catalysis A : Chemical. 204-205. 27-53 (2003)
• [文献書誌] Y.Iwasawa: "In Situ Charactarization of Supported Metal Catalysts and Model Surfaces by Time-Resolved and Three-Dimensional XAFS Techniques"Journal of Catalysis. 216. 165-177 (2003)
• [文献書誌] A.Suzuki, Y.Inada, A.Yamaguchi, T.Chihara, M.Yuasa, M.Nomura, Y.Iwasawa: "Time Scale and Elementary Steps of CO-Induced Disintegration of Surface Rhodium Clusters"Angew.andte Chemied International Edition. 42. 4795-4799 (2003)
• [文献書誌] R.Tero, K.Fukui, Y.Iwasawa: "Atom-Resolved Surface Structures and Molecular Adsorption on TiO_2(001) Investigated by Scanning Tunneling Microscopy"Journal of Physical Chemistry. B 107. 3207-3214 (2003)
• [文献書誌] M.Tada, T.Sasaki, Y.Iwasawa: "Design of a Novel Molecular-Imprinted Rh-amine Complex on SiO_2 and Its Shape-Selective Catalysis for α-Methylstyrene Hydrogenation"Journal of Physical Chemistry. B 108. 2918-2930 (2004)