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2008 年度 実績報告書

NMR・DFTを組み合わせた協奏機能触媒の反応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20037020
研究機関東京工業大学

研究代表者

ILYA GRIDNEV  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特任准教授 (60374906)

キーワード化学物理 / 化学計算 / 遷移金属錯体 / 触媒化学 / 反応機構 / NMR / 触媒サイクル / DFT
研究概要

最近、我々は3つの象限を遮蔽するキラルジホスフィン配位子のロジウム錯体を触媒として用いて、α-デヒドロアミノ酸の不斉水素化における立体選択性発現機構に関する研究を行った。その結果、このRh触媒(1)を用いた不斉水素化の選択性発現機構は現在広く受入れられているものと大きく異なることが明らかになった。特に重要な違いは立体選択性発現段階であり、我々の研究では、H_2のRh(I)への酸化的付加の段階ではなく、炭素-炭素二重結合のRh-Hへの挿入段階で決定されると結論づけられた。また、溶媒も重要な役割を果たしていることがNMR実験およびDFT計算で明らかとなった。
このRh(I)錯体触媒は、α-デヒドロアミノ酸のみならず、β-デヒドロアミノ酸等の他の基質の不斉水素化にも適用でき、多くの場合ほとんど完壁な立体選択性が観察されている。本研究の目的は、広範な種類の一連の基質を用いて、3つの象限を遮蔽するキラルジホスフィン配位子のロジウム錯体触媒不斉水素化における立体選択性発現機構の一般的な理解を確立することである。すなわち、今回は、β-デヒドロアミノ酸の不斉水素化に焦点をあて、E-およびZ-体の二つの異性体を用いて、NMR実験により触媒-基質錯体の構造を解明し、実験結果を反映するDFT計算も行い、立体選択性発現機構を明らかにした。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Hydrogenation Catalyzed by a Rhodium Complex of (R)-(tert-Butylmethylphosphino)(di-tert-butylphosphino)methane : Scope of Enantioselectivity and Mechanistic Study2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev, 他4名
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 130

      ページ: 2560-2572

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Direct Amination of α-Cyanoacetates Catalyzed by Bifunctional Chiral Ru and Ir Complexes2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev, 他3名
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 130

      ページ: 2158-2159

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sigmatropic and Haptotropic Rearrangements in Organ°Metallic Chemistry2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reviews 252

      ページ: 1798-1818

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Marked Deuterium Isotope Effects on the Enantioselectivity in Rhodium-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation of Enamides2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev, 他3名
    • 雑誌名

      Chemistry Asian Journal 3

      ページ: 1636-1641

    • 査読あり
  • [学会発表] Catalytic Cyclization of ortho-Alkynylbenzaldehyde Acetals and Thioacetals. Mechanism of the Element Controlled Selectivity2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev
    • 学会等名
      23^<rd> International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2008-07-01
  • [学会発表] Asymmetric Hydrogenation Catalyzed by a Rhodium Complex of (R)-(tert-Butylmethylphosphino)(di-tert-butylphosphino)methane : Mechanistic Study2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev
    • 学会等名
      12^<th> International Conference on Theoretical Aspects of Catalysis
    • 発表場所
      Varna, Bulgaria
    • 年月日
      2008-06-26
  • [図書] Direct Evidence on the Enantioselection Step in Rh-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation, In : "Theoretical Aspects of Catalysis", eds. G. Vassilov. T. Mineva2008

    • 著者名/発表者名
      I. D. Gridnev, 他3名
    • 総ページ数
      19-27
    • 出版者
      Heron Press, Sofia

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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