1998 Fiscal Year Annual Research Report
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08555230
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小林 修 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50195781)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 喜博 三井化学, 総研, 主任研究員
眞鍋 敬 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (00251439)
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| Keywords | ルイス酸 / ランタノイド / 界面活性剤 / ハフニウム化合物 / Friedel-Craftsアシル化反応 / マイクロカプセル / 高分子触媒 |
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| Research Abstract |
ルイス酸触媒を用いる合成反応は、様々な高付加価値化学品の製造に欠くことのできない重要なプロセスになっており、現在、化学工業はもとより、医薬、農薬、食品工業などにおいて様々な工程でプロセスで汎用されている。しかし一方、これらの反応では多くの場合大量のルイス酸触媒が必要とされ、また有害な有機溶媒を用いるため、反応終了後の触媒や溶媒の処理が環境汚染につながり大きな社会問題になっている。本研究は上記問題の抜本的解決を図ることを目的とし、ランタノイド触媒を基盤として、触媒の修飾、改良により、回収、再使用可能でしかも有毒な有機溶媒を使用する必要のない新規ルイス酸触媒の工業レベルでの実用化を目指し検討を行った。
1. 水を溶媒とする三成分縮合型によるホモアリルアミンの合成、Streker反応を開発した。特にStrecker反応では、触媒、反応試剤すべてを回収、再使用できる完全封鎖系によるシステムを実現した(小林、眞鍋)。
2. ルイス酸ー界面活性剤一体型の触媒を用いるアリル化反応、Mannich型反応を開発し、これらの反応を有機溶媒を全く用いない水中で実現した(小林、眞鍋)。
3. 水中で安定なルイス酸触媒の検索を行い、希土類、鉄、銅、亜鉛、カドミウム、鉛を見い出し、これらの元素(カチオン)に共通する性質として、加水分解定数および内圏配位水の交換速度との関連を明かにした。(小林)。
4. ハフニウム触媒を用いるFriedel-Crafts反応のパイロットスケールでの検討を行った(小林,山本)。
5. 新たな高分子固定化四酸化オスミウム触媒として「マイクロカプセル四酸化オスミウム」を開発し,オレフィンの酸化反応へ展開した(小林、山本)。
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[Publications] S.Kobayashi: "A Microencapsulated Lewis Acid. A New Type of Polymer-Supported Lewis Acid Catalyst of Wide Utility in Organic Synthesis" J.Am.Chem.Soc.120. 2085-2086 (1998)
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[Publications] S.Kobayashi: "Scandium Triflate-Caialyzed Streeker-Type Reactions of Aldehydes, Amines, and Tribulyltin Cyanide in Both Organic and Aqueous Solutions. Achievement of Complete Recovery of the Tin Compounds Toward Environmentally-Friendly Chemical Processes" J.Chem.Soc., Chem.Commun.981-982 (1998)
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[Publications] S.Kobayashi: "Lewis Acid Catalysts Stable in Water. Correlation Between Catalytic Activity in Water and Hydration Constants and Exchange Rate Constants for Substitution of Inner-Sphere Water Ligands" J.Am.Chem.Soc.120. 8287-8288 (1998)
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[Publications] S.Kobayashi: "Scandium Trisdodecylsulfate (STDS). A New Type of Lewis Acid That Forms Stable Dispersion Systems with Organic Substrates in Water and Accelerates Aldol Reactions Much Faster in Water Than in Organic Solvents" Tetrahedron Lett.39. 5389-5392 (1998)
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[Publications] S.Nagayama: "Microencapsulated Osmium Tetraoxide. A New Recoverable and Reusable Polymer-Supported Osmium Catalyst for Dihydroxylation of Ojefins" J.Org.Chem.63. 6094-6095 (1998)
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[Publications] S.Kobayashi: "Chiral Lewis Acid Catalysis in Aqueous Media. Catalytic Asymmetric Aldol Reactions of Silyl Enol Ethers with Aldehydes in a Protic Solvent Including Water" Chem.Lett.71-72 (1999)
