高機能酸塩基複合ナノ触媒の開発

高功能酸碱复合纳米催化剂的研制

• 批准号: 15H02175
• 负责人: 石原 一彰
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H02175/
• 关键词: 触媒・化学プロセス; 超分子化学; 有機化学; 有機工業化学; ナノ材料

酸塩基複合化学を基盤に、非共有結合性相互作用、共鳴効果、誘起効果、動的平衡を活かしたナノサイズの超分子触媒を設計し、従来法では実現困難な高難度な選択性と高い触媒活性を発現する高機能触媒を開発することを目的に研究を実施した。以下、具体的な研究実績について述べる。(1) 超分子触媒のナノ空間制御に基づく高次立体選択的反応の開発：単一分子触媒では制御困難な遠隔不斉誘導や基質依存性の高い様々な反応選択性を触媒のナノ空間で制御する検討を実施した。基本となるナノ超分子触媒として軸不斉を有するキラルボロン酸エステルとB(C6F5)3から調製される錯体がDiels-Alder反応のテーラーメイド触媒として有効であった。エナンチオ選択性のみならず、エンド／エキソ選択性、レジオ選択性などを制御することに成功した。(2) イオンペア触媒のナノ空間制御に基づく高次立体選択的反応の開発：過酸化水素などの酸化剤の存在下、第四級アンモニウムヨージドを触媒前駆体として加えることにより、in situで次亜ヨウ素酸塩を発生され、これを触媒とする脱水素カップリング反応を開発している。この不斉触媒化には第四級アンモニウムカチオンのキラルナノ空間の設計が重要となる。炭素－酸素カップリングのみならず、炭素－窒素、炭素－炭素カップリングへと展開できることを明らかにした。(3) 酸塩基複合触媒によるエナンチオ・ジアステレオ・レジオ・サイト選択的ポリエン環化反応の開発：これまでに0.5 mol%の触媒を用いてジアステレオ選択的ブロモポリエン環化反応に成功している。本研究では触媒量でのエナンチオ・ジアステレオ選択的ブロモポリエン環化反応の開発検討を実施した。現在の所、60% ee程度のエナンチオ選択性が発現しており、今後のの展開によってはさらなる選択性の向上が期待される。

Acid-based complex chemistry is based on non-shared binding interactions, resonance effects, induced effects, and kinetic equilibria. It is difficult to design and develop high-functional catalysts with high selectivity and high catalytic activity. The following is a description of specific research results. (1)The development of supramolecular catalysts based on steric control and higher stereoselectivity: single molecular catalysts have difficulty in controlling, long-distance induction and high substrate dependence, and their selectivity and steric control are discussed. Basic super-molecular catalyst and axial non-linear catalystエナンチオ选択性のみならず、エンド/エキソ选択性、レジオ选択性などを制御することに成功した。(2)The reaction development of higher-order steric selectivity in the space control of catalyst: in the presence of acidifying agent, the fourth stage reaction, the reaction of catalyst precursor, the reaction of catalyst precursor, the reaction of dehydration agent, the reaction of catalyst precursor. The design of the space for the fourth stage of catalysis is very important. Carbon-carbon mixture is prepared by mixing carbon with carbon, and then mixing carbon with carbon. (3)The development of the polyene cyclization reaction of the acid-based composite catalyst Yuruenaqio·jaistasileo·jaistasiteo: This time, the Bremo-polyene cyclization reaction of Yuruenaqio·jaistasileo was successfully developed using 0.5 mol% of the catalyst. In this study, we carried out a study on the development of cyclization reaction in the presence of catalyst. Now, 60% ee level of selectivity has appeared, and future development has been expected.

项目成果

K. Ishihara Group

K.石原集团

ヨウ素触媒及び反応剤を用いる高選択的有機変換反応の開発

使用碘催化剂和反应物开发高选择性有机转化反应

• 发表时间: 2015
• 作者: Myhre;G.;P. Forster;B. Samset;O. Hodnebrog;J. Sillmann;T. Andrews;O. Boucher;G. Faluvegi;D. Flaeschner;T. Iversen;S. Kharin;M. Kasoar;A. Kirkevag;J.-F. Lamarque;D. J. L. Olivie;T. Richardson;D. Shindell;K. Shine;C. Stjern;T. Takemura;中村修也・赤倉貴子;石原一彰;藤田風志・赤倉貴子;石原一彰
• 通讯作者: 石原一彰

酸塩基複合化学を鍵とする触媒活性と選択性の制御

基于酸碱配合物化学的催化活性和选择性控制

• 发表时间: 2015
• 作者: Myhre;G.;P. Forster;B. Samset;O. Hodnebrog;J. Sillmann;T. Andrews;O. Boucher;G. Faluvegi;D. Flaeschner;T. Iversen;S. Kharin;M. Kasoar;A. Kirkevag;J.-F. Lamarque;D. J. L. Olivie;T. Richardson;D. Shindell;K. Shine;C. Stjern;T. Takemura;中村修也・赤倉貴子;石原一彰
• 通讯作者: 石原一彰

Enantioselective halocyclizations induced by chiral base-acid cooperative catalysis

手性碱酸协同催化诱导的对映选择性卤环化

• 发表时间: 2015
• 作者: Sand M.;B. H. Samset;Y. Balkanski;S. Bauer;N. Bellouin;T. K. Berntsen;H. Bian;M. Chin;T. Diehl;R. Easter;S. Ghan;T. Iversen;A. Kirkevag;J.-F. Lamarque;G. Lin;X. Liu;G. Luo;G. Myhre;T. van Noije;J. E. Penner;M. Schulz;O. Seland;R. B. ;蛯名哲也・宮澤芳光・森本康彦;Kazuaki Ishihara
• 通讯作者: Kazuaki Ishihara

esign of Supramolecular Catalysts for the Enantio-, Diastereo-, Regio-, and Substrate-Selective Diels-Alder Reaction

用于对映体、非对映体、区域和底物选择性狄尔斯-阿尔德反应的超分子催化剂的设计

• 发表时间: 2015
• 作者: Kudo;R.;T. Nishizawa;T. Aoyagi;Y. Fujiyoshi;Y. Higuchi;M. Hayashi;A. Shimizu;and K. Aoki;川又泰介・石井隆稔・赤倉貴子;Ishige Kazuhiro;Kazuaki Ishihara
• 通讯作者: Kazuaki Ishihara