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Exploring Organosodium Chemistry with Organocatalysis and Earth-Abundant Metals

利用有机催化和地球丰富的金属探索有机钠化学

基本信息

批准号：
22K14719
负责人：
高橋一光
金额：
$ 3万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

現代の有機合成に有機金属反応剤は必須であり、中でも有機リチウム反応剤は多種多様な有機金属反応剤の原料として欠かせない。しかし、リチウムは埋蔵国の偏りによる資源リスクと、リチウムイオン電池の需要増加による価格高騰のリスクを抱える。これらのリスクを回避するため、様々な分野でリチウム代替を目指した研究が行われている。リチウムの代替元素として最も有望視されているのは同じアルカリ金属であるナトリウムである。本研究では、有機合成におけるリチウム脱却を目指し、有機ナトリウム化学を開拓する。本研究を通じて、資源豊富かつ安価であるナトリウム元素を基盤とした有機ナトリウム化学を発展させ、サステイナブル有機合成の確立に貢献する。2022年度は、触媒的ハロゲン-ナトリウム交換反応を目指し、拡張型ネオペンチルナトリウムを設計・合成した。合成した拡張型ネオペンチルナトリウムは設計通りに交換反応活性を発揮したが、交換反応への触媒能は満足いく効率とはならなかった。しかし、この拡張型ナトリウム化反応剤の利用を通して、未解明であったハロゲン-ナトリウム交換の反応機構のおおよそを突き止めるに至った。さらに、簡便に合成した有機ナトリウム種と鉄触媒を用いた2種のカップリング反応を見出し、それぞれの反応を最適化した。

Modern にの organic synthesis of organic metal against 応 tonic は must であり, medium でも organic リチウム anti 応 tonic は many many others な organic metal against 応 tonic の raw material として owe かせない. しかし, リチウムは buried 蔵 countries の partial りによる resources リスクと, リチウムイオン battery の need raised plus による価 lattice golden のリスクを embrace える. これらのリスクを avoid するため, others 々な eset でリチウム instead of を refers したが line われている. Youdaoplaceholder0 <s:1> substitute elements とてて most likely と are expected to be regarded as されてるる <e:1> <e:1> であるナトリウムである the same as じアカリカリ metal であるナトリウムである. In this study, でで, organic synthesis におけるリチウム separation を aims at する, and organic ナトリウム chemistry を explores する. This study を tong じて, aboundant resources かつ Ann 価であるナトリウム element を base plate とした organic ナトリウム chemical を発 exhibition させ, サステイナブル organic synthesis の established に contribution する. 2022 annual は, catalytic ハロゲン - ナトリウム exchange the 応を refers し, company, zhang ネオペンチルナトリウムを design, synthesis した. Synthetic した type company, zhang ネオペンチルナトリウムは design through りに exchange activity against 応を発 swing したが, exchange the 応への catalyst can は against foot いく sharper rate とはならなかった. しかし, この type company, zhang ナトリウム turn against 応 tonic の using を tong して, did not interpret であったハロゲン - ナトリウム exchange のの応 authorities おおよそを tu き check めるに to った. さらに, simple synthetic しにた organic ナトリウム kind of objects と iron catalyst を with いた two のカップリング anti 応を see し, それぞれの anti 応を optimization した.