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本研究では、有望な未利用炭素資源としてバイオマス由来の糖類に注目し、それらの有用物質への新規化学変換法を開発することを目的とした。具体的には、様々なカルボニル化合物を直接的に合成できるカルボニル化反応において、糖類を一酸化炭素の代替試薬として利用することに重点を置いた。
1.ロジウム錯体触媒の存在下で、代表的な糖類であるグルコースを、炭素-炭素三重結合と二重結合を併せ持つエンイン類と反応させると、双環状ケトン類が得られることを見出した。この化学反応では、グルコース誘導体からロジウム触媒に引き抜かれたカルボニルユニットがあたかも一酸化炭素のように振るまい、非一酸化炭素型環化カルボニル化が達成された。さらに、グルコースに限らず、種々のアルドース類を同様に利用できることも実証した。
2.糖類の全炭素を無駄なく利用することを想定し、1級アルコール類をカルボニル源とした非一酸化炭素型カルボニル化反応を検討した。検討1で用いたエンイン類と、1級アルコールとの反応を検討した。その結果、エンイン類の環化カルボニル化が進行した。すなわち、1級アルコールを一酸化炭素と同等に利用でき、非一酸化炭素型のカルボニル化を実施できることを明らかとした。
以上、検討1の結果より、糖類の従来にはない合成化学的な利用法を実証できた。また、検討2の結果は、糖類がその分子内に数多く有するアルコール性炭素をも、カルボニル化反応におけるカルボニル源として利用できることを示唆しており、次年度以降の最重要検討課題である糖類の全炭素利用へと繋がる成果である。
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