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特異な反応場を構築する巨大配位子の開発

开发构建独特反应场的巨型配体

基本信息

批准号：
17J07926
负责人：
佐藤基
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07926/
关键词：
均一系触媒遷移金属触媒配位子ポリエチレングリコール

项目摘要

私は本年度、特異な反応場を構築する巨大配位子の開発に取り組み、ポリエチレングリコール(PEG)を導入したカルボン酸およびピリジン配位子の開発とその触媒反応への応用について研究を行った。遷移金属触媒の開発において、配位子は重要な要素である。私は、高活性な触媒を実現するための新たな配位子を開発することに興味を持ち、研究を行った。今回の研究において、配位子の修飾材料としてPEGに注目した。PEGは水に可溶で、無毒、安価であり、化学的安定性が高く、容易に入手可能であるなどの利点をもつ優れた材料である。本研究では配位子としてカルボン酸および対応するカルボキシラートを選択し、PEG鎖を導入したカルボン酸の設計と合成、及びその触媒反応への適用について検討した。その結果、設計に基づいて目的のカルボン酸を効率よく合成し、同定した。またそのカルボン酸を銅およびパラジウムを用いた酸化的触媒反応に適用すると、PEG鎖の導入によって触媒活性が改善することを明らかにした。PEGの特異な柔軟性に由来する本配位子のかさ高い構造が、触媒の失活を抑制したと考えられる。本研究の成果はSynlettに掲載された。上記の研究と並行して、ピリジン骨格にPEG鎖を導入した配位子についても研究を行った。PEG鎖をピリジン環上に導入した配位子を合成する手法を開発し、パラジウムを触媒とした触媒反応に適用した。その結果、パラジウムを触媒としたアルコール酸化反応およびMizoroki-Heck反応において、配位子に導入されたPEG鎖が長いほど触媒活性が向上することを明らかにした。本配位子に導入されたPEG鎖は、その特異な柔軟さの為にかさ高い置換基として機能し、触媒を失活から抑制したものと考えられる。

This year, we conducted research on the development of giant ligands and catalytic applications for the construction of specific reaction fields. Ligands are important elements in the development of mobile metal catalysts. The discovery of new ligands for high activity catalysts is an ongoing process. In this paper, we focus on the modification of PEG by ligand. PEG is water-soluble, non-toxic, safe, chemically stable, easy to use, and has potential benefits. In this study, we investigated the design and synthesis of ligands, PEG chains, and catalytic reactions. The results of the design are based on the purpose of the design. For example, if a catalyst is used for acidification, the activity of the catalyst is improved. The specific flexibility of PEG is due to the high structure of the ligand and the inhibition of catalyst inactivation. The results of this study are presented in Synlett. In this paper, we introduce PEG lock into the ligand and carry out the research on it. The method of ligand synthesis on PEG chain is developed and applied. As a result, the catalyst activity of the PEG chain was increased by introducing ligands into the Mizoroki-Heck reaction. The ligand is introduced into the PEG chain, and the specific flexibility is used for the purpose of high substitution group, catalyst inactivation and inhibition.