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2018 Fiscal Year Annual Research Report

水溶液中における高効率・高選択的不斉酸化触媒反応の開発

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 17H05352
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

小島 隆彦  筑波大学, 数理物質系, 教授 (20264012)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords触媒・化学プロセス / 金属錯体 / 不斉酸化反応 / ルテニウム
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、市販のキラルなMosher試薬(ラセミ体のMosher酸クロリド(α-Methoxy- α-(trifluoromethyl)phenylacetyl chloride)、Mosh chloride;R体のMosher酸クロリド((R)-(-)-α-Methoxy-α-(trifluoromethyl)phenylacetyl chloride)、(R)-Mosh chloride)を用いて、様々な金属イオンと安定な錯体を形成する4座配位子であるトリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPA)にアミド結合を介して光学活性部位を導入し、その光学活性TPA誘導体を有するルテニウム錯体の合成とキャラクタリゼーションを行った。得られた錯体は、メタノールを積極的に配位させることで、単一の化学種に収束させることができた。円偏光二色性スペクトル測定から導入した側鎖のキラル置換基は、ルテニウム中心の電子構造に影響を与えていることが示唆された。このRu(II)-キラルTPA錯体を触媒、及びt-ブチルヒドロペルオキシドを酸化剤として用いた1-フェニルエタノールの酸化反応を行った。その触媒的酸化反応は効率よく進行したが、基質の速度論的光学分割は、現在の条件下では立体選択的に進行しなかった。今後は、酸化剤や溶媒、基質などの条件の最適化を行うことで、得られたキラル錯体を触媒に用い、酸化剤に過酸化物を用いない水中での不斉酸化反応に展開する予定である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

(2)は2018年8月4日~5日に、ICCC2018 Post Conference in Tsukuba: International Symposium on Recent Advances in Bioinspired Molecular Catalysis(国際会議)を開催した際のURL。

  • Research Products

    (52 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results,  Invited: 14 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Significant Enhancement of Hole Transport Ability in Conjugated Polymer/Fullerene Bulk Heterojunction Microspheres2019

    • Author(s)
      A. Jindal, H. Kotani, S. Kushida, A. Saeki, T. Kojima, Y. Yamamoto
    • Journal Title

      ACS Applied Polymer Materials

      Volume: 1 Pages: 118-123

    • DOI

      10.1021/acsapm.8b00170

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mechanistic Insight into Dioxygen Evolution from Diastereomeric μ-Peroxo Dinuclear Co(III) Complexes Based on Stoichiometric Electron-Transfer Oxidation2019

    • Author(s)
      H. Kotani, D. Hong, K. Satonaka, T. Ishizuka, T. Kojima
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 58 Pages: 3673-3682

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b03245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dioxygen/Hydrogen Peroxide Interconversion Using Redox Couples of Saddle-Distorted Porphyrins and Isophlorins2019

    • Author(s)
      W. Suzuki, H. Kotani, T. Ishizuka, T. Kojima
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 141 Pages: 5987-5994

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intermediate-Spin Iron(III) Complexes Having a Redox-Noninnocent Macrocyclic Tetraamido Ligand2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima, Fumiya Ogishima, Takahisa Nishibu, Hiroaki Kotani, Tomoya Ishizuka, Toshihiro Okajima, Shunsuke Nozawa, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Hiroyoshi Ohtsu, Masaki Kawano, Takuya Shiga, Hiroki Oshio
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 57 Pages: 9683-9695

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b00037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ruthenium(II) Complexes Having a Pincer‐Type Ligand with Two N‐Heterocyclic Carbene Moieties2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Shimoyama, Tomoya Ishizuka, Hiroaki Kotani, Takahiko Kojima
    • Journal Title

      Zeitschrift fuer anorganische und allgemeine Chemie

      Volume: 644 Pages: 611-615

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/zaac.201800104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanistic Insights into Homogeneous Electrocatalytic and Photocatalytic Hydrogen Evolution Catalyzed by High-Spin Ni(II) Complexes with S2N2-Type Tetradentate Ligands2018

    • Author(s)
      Dachao Hong, Yuto Tsukakoshi, Hiroaki Kotani, Tomoya Ishizuka, Kei Ohkubo, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Shunichi Fukuzumi, Takahiko Kojima
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 57 Pages: 7180-7190

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b00881

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of the Reactant-State Potentials of Chromium(V)-Oxo Complexes to Determine the Reactivity in Hydrogen-Atom Transfer Reactions2018

    • Author(s)
      H. Kotani, S. Kaida, T. Ishizuka, K. Mieda, M. Sakaguchi, T. Ogura, Y. Shiota, K. Yoshizawa, T. Kojima
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 57 Pages: 13929-13936

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b02453

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Oxidative Cracking of Benzene Rings in Water2018

    • Author(s)
      Y. Shimoyama, T. Ishizuka, H. Kotani, T. Kojima
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 9 Pages: 671-678

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b04004

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ruthenium Complexes for Oxidation of Organic Substrates in Water2019

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      錯体化学・有機金属化学ディビジョンセミナー:錯体化学と反応の新展開、京都大学吉田キャンパス
    • Invited
  • [Presentation] ジプロトン化サドル型ポルフィリンによる光触媒的還元反応の開発2019

    • Author(s)
      小谷弘明、青木絵美、鈴木航、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      第4回TIA光・量子計測シンポジウム
  • [Presentation] 嵩高い置換基を有するポルフィリンのαααα-アトロプ異性体に形成された疎水空間における分子の蒸気吸着2019

    • Author(s)
      田中翔悟、石塚智也、内田さやか、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] サドル型ポルフィリン多電子還元体による触媒的酸素還元反応2019

    • Author(s)
      鈴木航、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] N-ヘテロ環状カルベン-鉄(II)錯体を触媒とする水中における基質酸化反応2019

    • Author(s)
      藤崎寛人、下山祥弘、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] ピリジンペンダントを有するS2N2型Ni錯体による光触媒的CO2還元反応2019

    • Author(s)
      河西拓也、塚越悠人、洪達超、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] ヘムをもつDNA酵素におけるペルオキシダーゼ活性発現機構の解明2019

    • Author(s)
      篠宮僚介、百武篤也、柳澤幸子、鈴木秋弘、根矢三郎、小谷弘明、小島隆彦、山本泰彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] 第二配位圏に水素結合サイトを有するルテニウム錯体の酸化還元挙動と反応性2019

    • Author(s)
      粉川泰知、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] パラジウム触媒および遷移金属助触媒を用いた水中におけるハロゲン化ベンゼン誘導体の酸化的分解2019

    • Author(s)
      下山祥弘、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] カルボキシルアミド配位を有するルテニウム錯体の合成と反応2019

    • Author(s)
      和村聡士、小寺政人、小島隆彦、人見穣
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] ルテニウム(IV)-オキソ錯体によるHAT反応:電子移動特性に基づく反応性評価2019

    • Author(s)
      下村日夏、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会2019
  • [Presentation] Ruthenium-oxo and oxyl complexes for substrate oxidation in water2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      Scientific Meeting “The Chemistry is Right” as part of the Network Conference Heidelberg Research Alumni Japan 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Catalytic Oxidation of Organic Substrates in Water Using Ruthenium Complexes as Catalysts2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      3rd Japan-UK Joint Symposium on Coordination Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水溶液中における高効率・高選択的不斉酸化触媒反応の開発2018

    • Author(s)
      小島隆彦
    • Organizer
      新学術領域研究 配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学 第3回領域全体会議
  • [Presentation] Formation of Hydrogen-Bonded Supramolecular Hetero-Triads with a Diprotonated Porphyrin2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      233rd ECS Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Catalytic Oxidation of Organic Substrates in Water Using Ruthenium Complexes as Catalysts2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima,
    • Organizer
      2018 Korea Taiwan Japan Bioinorganic Chemistry Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] プロトン共役電子移動による金属錯体の機能発現2018

    • Author(s)
      小島隆彦
    • Organizer
      大阪大学大学院理学研究科セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Ruthenium Complexes for Oxidation of Organic Substrates in Water2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      The 13th International Symposium on Activation of Dioxygen and Homogeneous Oxidation Catalysis (ADHOC 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 機能性金属錯体と非平面性ポルフィリンの酸化還元化学2018

    • Author(s)
      小島隆彦
    • Organizer
      筑波大学エネルギー物質科学研究センター(TREMS)全体ミーティング
  • [Presentation] Substitution and Unique Dimerization of Brominated Zinc(II) Quadruply Fused Porphyrinatoms2018

    • Author(s)
      Tomoya Ishizuka, Yuta Saegusa, Takahiko Kojima
    • Organizer
      10th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-10)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Formation and Isolation of a Novel Porphyrinoid by Further Two-Electron Reduction of a 20π Isophlorin2018

    • Author(s)
      Wataru Suzuki, Hiroaki Kotani, Tomoya Ishizuka, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Takahiko Kojima
    • Organizer
      10th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-10)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 融合物質によるエネルギー・物質変換系の構築2018

    • Author(s)
      小島隆彦
    • Organizer
      第2回TIAかけはし成果報告会
  • [Presentation] Photocatalytic reactions using transition-metal complexes as catalysts2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      Workshop Arcane: international workshop on bio-driven chemistry, Arcane Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Catalytic substrate oxidation by 3d transition-metal complexes having pentadentate NHC ligands in water2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Shimoyama, Tomoya Ishizuka, Hiroaki Kotani, Takahiko Kojima
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
  • [Presentation] 単離可能なルテニウム(IV)-オキソ錯体の電子移動特性の解明2018

    • Author(s)
      下村日夏、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
  • [Presentation] 小島隆彦2018

    • Author(s)
      プロトン共役電子移動に基づく金属錯体の機能創出
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
    • Invited
  • [Presentation] 環状リン酸アニオン性配位子を有する高い原子価ルテニウム-オキソ錯体の合成と反応性2018

    • Author(s)
      恒松貴子、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
  • [Presentation] Mechanistic insights into C-H oxidation by a Ru(V)-imido complex in aqueous media2018

    • Author(s)
      Taichi Kogawa, Tomoya Ishizuka, Misaki Makino, Hiroaki Kotani, Yoshihito Shiozawa, Kazunari Yoshizawa, Takahiko Kojima
    • Organizer
      錯体化学会第68回討論会
  • [Presentation] Catalytic Oxidation by Ruthenium-Oxo and -Oxyl Complexes Using Water as an Oxygen Source2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018 Sendai Japan)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Formation and Reactivity of Ruthenium(III)-Oxyl Species Having an N-Heterocyclic Carbene Ligand2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Shimoyama, Tomoya Ishizuka, Hiroaki Kotani, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Kaoru Mieda, Takashi Ogura, Toshihiro Okajima, Shunsuke Nozawa, Takahiko Kojima
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018 Sendai Japan)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanistic insight into H-atom transfer reactions by Cr(V)-oxo complexes2018

    • Author(s)
      Hiroaki Kotani, Suzue Kaida, Toyoma Ishizuka, Takahiko Kojima
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018 Sendai Japan)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strong Lewis Acidity of the Metal Center in a Quadruply Fused Porphyrin Ligand2018

    • Author(s)
      Tomoya Ishizuka, Yuta Saegusa, Keiyu Komamura, Takahiko Kojima
    • Organizer
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018 Sendai Japan)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photocatalytic CO2 Reduction and H2 Evolution Using Ni(II) Complexes2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      ICCC 2018 Post Conference in Tsukuba International Symposium on Recent Advances in Bioinspired Molecular Catalysis
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photocatalytic oxidation organic substrates in water using a ruthenium-substituted POM as a catalyst and a diprotonated water-soluble porphyrin as a photosensitizer2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      International Symposium on Metal-Oxo Cluster Sciences: Exploring Novel Possibilities
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ルテニウム錯体による基質酸化反応の開発と機構解明2018

    • Author(s)
      小島隆彦
    • Organizer
      産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター第61回講演会
    • Invited
  • [Presentation] 周辺部にかさ高い置換基を有するポルフィリン誘導体を用いたアトロプ異性体の選択的生成2018

    • Author(s)
      田中翔悟、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] サドル型ポルフィリンを触媒とした触媒的酸素還元反応2018

    • Author(s)
      鈴木航、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 金属錯体におけるプロトン共役電子移動による機能発現2018

    • Author(s)
      小島隆彦
    • Organizer
      京都大学大学院工学研究科セミナー
    • Invited
  • [Presentation] ルテニウム(IV)-オキソ錯体の電子移動特性に基づく反応性評価2018

    • Author(s)
      下村日夏、小谷弘明、石塚智也、小島隆彦
    • Organizer
      第51回酸化反応討論会
  • [Presentation] 遷移金属―NHC錯体を触媒とする芳香族化合物の酸化的分解2018

    • Author(s)
      下山祥弘、石塚智也、小谷弘明、小島隆彦
    • Organizer
      第51回酸化反応討論会
  • [Presentation] 水溶液中における高効率・高選択的不斉酸化反応の開発2018

    • Author(s)
      石塚智也
    • Organizer
      新学術領域研究 配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学 第4回領域全体会議
  • [Presentation] REACTIVITY OF RUTHENIUM(III)PTERIN COMPLEXES IN HYDROGEN ATOM TRANSFER2018

    • Author(s)
      Takahiko Kojima
    • Organizer
      9th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC-9)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 筑波大学数理物質系化学域 小島研究室

    • URL

      www.chem.tsukuba.ac.jp/kojima/Site/Site/Home.html

  • [Remarks] ICCC2018 Post Conference in Tsukuba(国際会議)

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/kojima/iccc/Home.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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