| 研究課題/領域番号 |
24245019
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
岩澤 伸治 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40168563)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 有機化学 / 合成化学 / 二酸化炭素固定化 / ピンサー錯体 / 炭素－水素結合活性化 / ヒドロカルボキシル化 |
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| 研究概要 |
既に我々は、フェニルピリジン誘導体を基質として用い、二酸化炭素雰囲気下、ロジウム触媒及びメチルアルミニウム反応剤を作用させることにより、o位炭素－水素結合の直接カルボキシル化が進行することを見出している。今回我々はアルケンのsp2炭素－水素結合の直接カルボキシル化の実現を目指し、まず配向性官能基を有する基質としてシクロヘキセニルピリジン誘導体を用い、フェニルピリジン誘導体を用いた際の最適条件を適用したところ、目的のカルボキシル化体が中程度の収率で得られ、同時にメチル化体も相当量副生することがわかった。そこで用いるロジウム錯体前駆体や配位子、メチルアルミニウム反応剤等についてさまざまな検討を行った結果、塩化ロジウムを用いても同程度の収率で反応が進行することを見出した。またアルミニウム反応剤としてはジメチルアルミニウムメトキシドが最も良い結果を与えた。さらに各種配位性官能基について検討した結果、アルケニルピラゾール誘導体を用いた場合、これまでの基質と比較して高い活性を示し、カルボキシル化体が好収率で得られることを見出した。そこで本反応の基質一般性を検討したところ、さまざまな環状、鎖状基質、さらには各種の官能基を有する基質に対しても本反応が進行することを見出した。
続いて、Pincer型パラジウム錯体を用いるヒドロカルボキシル化反応の適用範囲の拡大、及び触媒活性の向上を目的に、従来のPSiP型配位子に替え、PGeP型及びPSnP型配位子を合成しヒドロカルボキシル化反応の活性を調べた。PGePピンサー型パラジウム錯体がアルケンのヒドロカルボキシル化に低収率ではあるが活性を示すことを見出した。本反応はPd触媒非存在下では全く進行せず、今回合成したPGeP-ピンサー型配位子を持つアルキルパラジウム種が二酸化炭素へ求核付加できることを示す重要な成果である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
基本的に当初の計画の通り順調に進展している。配向性官能基を有するアルケンの炭素－水素結合の直接カルボキシル化反応は論文として投稿出来る段階に達している。またアルケンのヒドロカルボキシル化反応はこれまで困難なとされてきたが、その端緒となる成果を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本的には順調に研究は進展していると考えている。今回得られた成果をさらに発展させるとともに、新しい二酸化炭素固定化反応の開発を積極的に行っていきたい。
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