Efficient sysnthesis of highly strained conjugated molecules using alloy nnaocluster catalyst

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15279
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Uetake Yuta 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10755440)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ナノ粒子触媒 / 脱水素型反応 / 水酸化フラーレン / X線吸収スペクトル / 反応機構解析

Outline of Final Research Achievements

I have developed alloy nanoparticle catalysts for the catalytic synthesis of highly strained conjugated compounds under mild conditions. A size-selective preparation methods of AuPd nanoparticles were developed and characterized by electron microscopy and spectroscopic analysis using X-rays. The dehydrogenative aromatization of dihydroanthracene was found to proceed under ethylene atmosphere, and anthracene was formed in high yield.
I also improved the X-ray absorption spectroscopy of the solution system. As a result, I succeeded in detemining of the important intermediate of the Lewis acid-medicated Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction in solution.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の遂行により、一般に合成が難しいとされている高い歪みエネルギーをもつ有用な共役系化合物の触媒的な合成が可能になり、今後これまで合成することが困難な化合物を穏和な反応条件で合成できるようになると期待される。また、本研究を通じて高度化を行った放射光X線を用いた分光分析技術は、これまで検出が困難であった溶液中での分子の構造解析を可能にした。そのため、これまでブラックボックスになっていた均一系触媒反応の反応機構の描像をより正確に記述することができるようになったため学術的に極めて重要な成果である。