キラルなノット構造を有する遷移金属錯体触媒の創成

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H06469
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 槇田 祐輔 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00752453)
• Project Period (FY): 2015-08-28 – 2017-03-31
• Keywords: トポロジー / トポロジカルキラリティ / ノット / 遷移金属錯体触媒 / 不斉合成

Outline of Annual Research Achievements

有機合成化学において、エナンチオ選択性の制御は極めて重要である。遷移金属錯体触媒を用いる分子変換反応ではこれまでに様々なキラリティーを組み込んだ光学活性配位子が開発され高いエナンチオ選択性が達成されてきた。そこで我々は、配位子設計に新たなキラリティーの概念が導入できれば不斉合成の可能性を飛躍的に拡張できると考え本研究を計画した。平成27年度は、分子の絡み合いによって発生するトポロジカルキラリティーの代表的な構造の一つであるノット（結び目）構造を有する金属錯体を合成し、触媒的不斉合成へと展開することを目標に研究を実施した。
新規ノット型遷移金属錯体の構築：本研究では、申請書に記載の合成計画に従い新規ノット型遷移金属錯体の構築を検討した。配位子となる鎖状前駆体の合成は、Vögtleらの報告を参考に水素結合部位や連結部位を配置し、末端リン原子を順次導入することとした。実際の合成は、反応効率の悪さや汎用溶媒への溶解性など様々な困難があり難航した。現在までに鎖状前駆体の合成がほぼ完了し、種々の遷移金属との錯体化を検討する段階にある。鎖状前駆体の合成が予想以上に困難であったため、既知の手法によってトレフォイルノットを合成し金属錯体化するという検討も同時に行った。こちらも既知手法が極めて再現性の低いものであったために現在まで金属錯体化までは到達していない。
次年度は、金属錯体化によって得られるトポロジカルキラリティを有した触媒を利用した反応開発に着手する予定である。また、不斉反応への展開も計画している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

既知法の再現性が極めて低いなど計画段階では予想できなかった困難が多くあり鎖状前駆体の合成に時間を要してしまった。また、本研究の基盤となった研究成果について論文執筆を行っていた際に反応機構に関する予想外の結果が得られた。このため論文の投稿にエフォートが割かれてしまい、本研究のスタートが出遅れてしまった。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は、金属錯体化によって得られるトポロジカルキラリティを有した触媒を利用した反応開発を検討する。また、不斉反応への展開も計画している。