| 研究領域 | 高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H04236
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
吉田 和弘 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (60375607)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | NHC / 金属錯体触媒 / メタロセン / 面不斉 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、これまでにない独自反応場をもつ環状アミノフェロセニルカルベン(CAFeC: Cyclic (Amino)(Ferrocenyl)Carbene)配位子が配位した金属錯体触媒の開発を行っている。我々が独自に開発しているCAFeCは、一般的なNHC(N-ヘテロサイクリックカルベン)として知られるジアミノカルベンと異なり、カルベン環内に窒素原子を一つしかもたないため金属に対して強力な配位力をもつ。本研究では、CAFeCのこのような性質を利用して、還元の枠を超えたより難易度の高い反応系(不斉炭素―炭素結合形成反応、不斉酸化反応等)において、活性と選択性の両立を図れる力量ある触媒の開発を目指している。
本年度は、これまでに開発したCAFeCのプロトタイプに改良を施した。具体的には、金属への配位力を強化し、なおかつ、面不斉環境をより立体的に魅力的にする目的で、シクロペンタジエニル（Cp）基をペンタメチルシクロペンタジエニル（Cp*）基に置き換えた新たなCAFeCの開発を行った。配位子前駆体となるイミニウム塩の合成は、プロトタイプ配位子の合成ルートをベースに若干の改良を行うことで問題なく行うことができた。また、CAFeCの配位子としての電子的性質は、CAFeCのイリジウムジカルボニル錯体を合成し、IR測定することで求めた。その結果、新たなCAFeCが狙い通りにプロトタイプを大幅に上回る強い電子供与性能を持つことが明らかとなった。また、新たなCAFeCの不斉配位子としての性能を、不斉水素移動反応において評価したところ、良好なエナンチオ選択性で目的物を得ることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本年度は、CAFeCの強みである金属への強力な配位力をさらに高めるべく、プロトタイプCAFeCのCp基をCp*基に置き換える改良を試みた。その結果、想定していた以上の強い配位力をもつ新たな不斉配位子を開発することができた。また、プロトタイプCAFeCと今回新たに開発したCAFeCの不斉配位子としての性能を比較すべく、不斉水素移動反応における評価を行った。その結果、Cp*基をもつ新たなCAFeCがより良好なエナンチオ選択性で生成物を与えることが分かった。このことは今回新たに開発したCAFeCが、金属に極めて強く配位するだけでなく、優れた選択性を示す不斉配位子として有用であることを示す結果である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度、プロトタイプCAFeCのCp基をCp*基に置き換えることにより、CAFeCの電子的な魅力を高めることができた。一方で、立体面に関しては、金属中心近傍ではほとんど変化がないという結果を得ている。本結果を受け、今後はCp基をより嵩高いペンタフェニルシクロペンタジエニル基等に置き換える検討を行う。
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