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Development of metal-free catalyst for the reduction of simple ketones using computational chemistry.

使用计算化学开发用于还原简单酮的无金属催化剂。

基本信息

批准号：
21K05064
负责人：
是永敏伸
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、計算化学主導型の有機分子触媒の開発を実施し、嵩高いルイス酸とルイス塩基からなるFLP触媒を創成し、ケトン基質を用いた不斉水素化に適用し、不斉収率は90% ee以上を達成することを目的にした。R3年度は計算に手間取ったため、本年度はまず計算手法の検証を行ってみた所、本反応系の評価に用いていたDFT法（M06-2X）や基底関数(6-31G(d))では、単純なアセトフェノンの水素化の遷移状態では問題なかったものの、置換基を増やしたケトン基質では問題が生じることが判明した。これは分散力補正の問題と考え、各種分散力補正を考慮した計算方法の探索を行った結果、置換基によらずリーズナブルな予測結果を与える計算法(B3LYP-D3/6-31+(G)）を見出した。その後、この計算方法を用い、ビナフチル骨格を有するプロトタイプの不斉アミンを有するルイス塩基触媒を設計し、その合成を行った。合成検討中、合成中間体のラセミ化や、溶解性の問題でその合成に苦慮したが、低収率ながら、新規不斉アミンの合成に成功した。そこでこの不斉アミンとルイス酸としてアキラルなパーフルオロアリールボランを組み合わせて不斉FLP触媒によるアセトフェノンの水素化反応を行ったが、低収率、かつ、30％ee程度の低いエナンチオ選択性という結果しか得られず、反応条件を変えても改善は見られなかった。そのため、再度計算による再設計を行い、現在、候補となる不斉ルイス塩基の設計が行えたところである。

In this study, the development of organic molecular catalysts based on computational chemistry was carried out to achieve the goal of creating FLP catalysts with high molecular weight and high molecular weight. In R3, the calculation method was used to evaluate the reaction system. DFT method (M06-2X) was used to determine the basic relationship (6-31G(d)). The calculation method of dispersion force correction (B3LYP-D3/6-31+(G)) is presented. The calculation method is used in the design and synthesis of catalyst. The synthesis process, the synthesis of intermediates, the solubility of the problem, the synthesis of painstaking efforts, low yield, new regulations do not fail to synthesize the success In addition, it is necessary to improve the hydration reaction of FLP catalyst, such as low yield, low selectivity, low degree of 30% ee, and low selectivity.そのため、再度计算による再设计を行い、现在、候补となる不斉ルイス塩基の设计が行えたところである。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

是永研究室webページ業績

Korenaga实验室网页成就

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

均一系ロジウム触媒を用いた固体状態での無溶媒不斉1,4-付加反応

使用均相铑催化剂进行固态无溶剂不对称 1,4-加成反应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujita Takeshi;Kobayashi Yutaro;Takahashi Ikko;Morioka Ryutaro;Ichitsuka Tomohiro;Ichikawa Junji;是永敏伸，郡宏翔，岡本岳，平原英俊，白井誠之
通讯作者：
是永敏伸，郡宏翔，岡本岳，平原英俊，白井誠之