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可視光応答型新規有機光レドックス触媒の設計開発

新型可见光响应有机光氧化还原催化剂的设计与开发

基本信息

批准号：
21K05067
负责人：
戸田泰徳
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Shinshu 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

ホスホニウムイリドの触媒能開拓は、新規有機分子触媒の開発という観点だけでなく、イリドの化学に関する研究という観点からも意義深い。本研究では、ホスホニウムイリドの触媒能開拓の一環として、可視光レドックス触媒としての利用を目的に研究を行った。前年度は、トリクロロアセトニトリルを電子アクセプターとする光誘起電子移動反応において、ホスホニウムイリドの光化学特性を明らかにした。そこで本年度は、研究計画に従い、ホスホニウムイリドの酸化的消光を起点とする可視光レドックス触媒の機構に基づき、ホスホニウムイリドおよび電子アクセプターのスクリーニングを中心に様々な反応開発を行った。レドックス活性エステルであるイミド化剤を用いる芳香族化合物のC-Hイミド化反応においては、ホスホニウムイリドのオルト位とパラ位にtBu基を導入した場合に触媒活性の向上が認められた。これに関しては、サイクリックボルタンメトリー測定の結果から、ホスホニウムイリドから生じるラジカルカチオンの安定性がtBu基の立体効果によって向上するという知見を得ることができた。電子アクセプターに関しては、イミド化剤やトリフルオロメチル化剤だけでなく、四塩化炭素や四臭化炭素からも対応するトリハロメチルラジカルを発生させることができ、不飽和カルボン酸を基質として用いると、アルケンへのラジカル付加を経由してラクトン化反応が進行することを明らかにした。さらに、イミド化剤と4-フェニル-4-ペンテン酸の反応を検討した結果、ホスホニウムイリド触媒存在下および可視光照射下、ベンゼン環のC-Hイミド化反応よりもイミドラクトン化反応が優先して進行することを見出した。

The catalyst can be used to develop new organic molecular catalysts. The research on organic molecular catalysts has profound significance. This study is aimed at exploring the utilization of visible-light catalysts. In the past year, the photochemical properties of photoinduced electron mobility have been clarified. This year, the research plan is to start from the extinction of acidification in the visible light catalyst mechanism, and to start from the extinction of acidification in the visible light catalyst mechanism. The catalytic activity of aromatic compounds in the presence of a C-H group in the presence of a tBu group in the presence of a catalyst. The results of the determination of the stability of the Bu-based stereo effect are as follows: The electron emission spectrum is related to the emission spectrum of carbon dioxide and carbon dioxide. The emission spectrum of carbon dioxide and carbon dioxide is related to the emission spectrum of carbon dioxide and carbon dioxide. In addition, the results of the study on the reaction of 4-hydroxy-4-hydroxy acids in the presence of catalyst and visible light irradiation show that the reaction of C-H-hydroxy acids in the presence of catalyst is carried out preferentially.