2018 Fiscal Year Annual Research Report
有機触媒と金属触媒のハイブリッドに基づく高次反応制御法の開発
| Project Area | Hybrid Catalysis for Enabling Molecular Synthesis on Demand |
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| Project/Area Number |
17H06449
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
大宮 寛久 金沢大学, 薬学系, 教授 (40508876)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 触媒・化学反応プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機触媒と金属触媒を協働化することにより創製されるハイブリッド触媒系を活用することで、単一の触媒のみでは困難であった高選択的合成反応の開発を目標とする。“有機触媒による不活性結合活性化”と“金属触媒による選択的炭素-炭素結合形成反応”が協働して機能するシステムを合理的かつ精密に構築する。炭素－ホウ素あるいは炭素－水素結合の変換に主眼を置き、複雑な多官能性機能分子の全合成研究に展開可能な官能基許容性や直裁性に優れた高選択的分子変換プロセスを創出する。異なる研究分野で活躍する領域内の研究者との共同研究あるいは情報交換を行いながら、新たなハイブリッド触媒系の概念の創成を目指す。本年度は、以下に述べるような研究成果が得られた。
１）ハイブリッド型N-ヘテロ環カルベン(NHC)/パラジウム触媒系によるアルデヒドとアリルアルコールの脱水型アリル化反応の開発に成功した。NHC触媒前駆体であるチアゾリウム塩と Pd(TFA)2/DIPPF 錯体の共触媒および炭酸カリウム存在下、脂肪族アルデヒドとシンナミルアルコールをTHF中60 °Cで反応させたところ、脱水型アリル化が進行し、対応するβ,γ-不飽和ケトンが収率69%で得られた。
２）展開研究として、ハイブリッド型銅/パラジウム触媒系による不斉クロスカップリング反応の開発に成功した。キラル銅/NHC錯体触媒とパラジウム/ビスホスフィン錯体触媒を協働的に用いることにより、芳香族アルデヒド、ハロゲン化アリール、シリルボランの三成分不斉クロスカップリングが進行し、キラルなジアリールメチルシリルエーテルを与えた。本反応では、アルデヒドへのケイ素の不斉付加、続く1,2-Brook転位を経て“キラルα-アルコキシアルキル銅種”を触媒的に形成する。このキラル銅種がパラジウム触媒存在下でハロゲン化アリールと反応する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ハイブリッド型N-ヘテロ環カルベン/パラジウム触媒系によるアルデヒドとアリルアルコールの脱水型アリル化反応とハイブリッド型銅/パラジウム触媒系による不斉クロスカップリング反応の開発に成功し、学術論文に報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29, 30年度の研究を引き続き検討する。 ハイブリッド型カルベン/金属触媒系によるアルデヒドの極性転換型反応を開発する。研究者が開発するハイブリッド触媒反応系における選択性向上を目指すデータ解析や合金クラスタ触媒とのリレー式触媒反応系開発を領域内研究者との密接なコミュニケーションを図りながら共同で探索する。
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