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二酸化炭素を炭素源とする触媒的炭素-炭素結合生成反応

以二氧化碳为碳源的催化碳-碳键形成反应

基本信息

批准号：
17655016
负责人：
岩澤伸治
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、遷移金属錯体を利用して炭素-炭素結合生成を伴う二酸化炭素固定化の触媒的な手法を開発することを目的に研究を行った。前年度の研究で、触媒量のロジウム錯体を用いるだけで、アリールホウ酸エステルの二酸化炭素への付加反応が速やかに進行し、対応するカルボン酸を良好な収率で与えることを見出した。さまざまな反応条件の検討を行った結果、配位子としてはdppp、ホウ酸エステルとしては2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオールとのエステル化合物を用いると最も良い収率でカルボン酸が得られることを見出した。今年度はさらにフェニル基上の置換基についての検討を継続して行った結果、さまざまな電子供与性あるいは電子求引性の置換基が置換していても問題なく反応が進行することがわかった。また、ヘテロ芳香環基質やアルケニルホウ酸エステルを基質として用いた場合にも本反応は進行し対応するカルボン酸誘導体を良好な収率で与えることを見いだした。次いで本反応の反応機構に関する知見を得るため、さまざまな検討を行った結果、本反応の活性な触媒の調製には、二酸化炭素雰囲気下でロジウム触媒と配位子を混合する必要が有ることがわかった。本反応は1気圧の二酸化炭素雰囲気下でも問題なく進行し、また、触媒量のロジウム錯体を用いるだけで速やかに反応が進行することから、非常に優れた触媒的二酸化炭素固定化反応になるものと考えられる。本年度研究ではこれに加え、ニッケル(0)錯体を用いるアレン化合物のカルボキシル化反応に関する研究を行い、中間に生じるアリルニッケル中間体を酸素酸化するとヒドロキシル化反応が進行することを見いだし、アレン化合物に二酸化炭素、酸素を順次反応させヒドロキシカルボキシル化が行えることを見いだした。

This study is aimed at developing a method for the formation of carbon-carbon bonds accompanied by the immobilization of carbon by migration of metal complexes In the past year, the research on catalyst amount and its application in the field of carbon dioxide acidification has been carried out rapidly and effectively. The results of the investigation of the reaction conditions show that the ligand is not only dppp, but also acid. The best reaction rate is obtained by using 2,2-dppp-1,3-dppp-1,3-dppp. This year, the substitution base on the electron donor is used to solve the problem. The aromatic ring matrix has a good yield. The reaction mechanism of this reaction was found to be related to the results of the investigation, the modulation of the active catalyst of this reaction, and the mixing of the catalyst and ligand under the condition of diacidification. The reaction of carbon dioxide under high pressure and high catalyst concentration is very important. This year's research is about the research on the chemical reaction of compounds in the middle of the process, intermediate production, intermediate acid acidification, and the chemical reaction of compounds in the middle of the process.