| 研究概要 |
多くの有機合成反応は有害性の高い塩素系溶媒や芳香族炭化水素溶媒を必要とする。これらの溶媒中で行われることが多いアルドール反応や共役付加反応をはじめとするルイス酸触媒反応に着目し、その無溶媒化を確立した。ルイス酸触媒反応は医農薬等の合成に工業的に多用されており、反応の無溶媒化による環境負荷低減効果は非常に大きい。また、無溶媒化は酸触媒反応にとって革新的な反応条件であり、新規な現象が発見される可能性が高い。しかし、液体有機化合物を基質とする無溶媒酸触媒反応はほとんど例がなかった。
本研究では、巨大アニオン(弱配位性対アニオン)を有するケイ素ルイス酸塩を触媒として用いると、交差アルドール反応などの代表的なルイス酸触媒反応が無溶媒条件で円滑に進行することを見出した。さらに、反応の無溶媒化により触媒の効率が著しく向上することを明らかにした(solvent-free効果)。例えば、従来のルイス酸触媒では進行しないケトンとシリルエノールエーテルのアルドール反応は、無溶媒条件下で巨大アニオンを有するケイ素ルイス酸を触媒として用いると、ほぼ定量的な収率で進行することが分かった。無溶媒ルイス酸触媒反応を実現する上で、この結果はブレークスルーをなすものと考えている。本研究では、この革新的な触媒系をα,β-不飽和エステルやα,β-不飽和ニトリルに対する共役付加反応など合成的に重要なルイス酸触媒反応に拡張することで、理想的なグリーンプロセスである無溶媒酸触媒反応を確立した。
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