有機ニトロキシルラジカルー遷移金属協奏触媒の機能創成を機軸とする精密有機分子構築

本研究は、「有機ニトロキシルラジカル－遷移金属協奏触媒システム」に潜在する、未踏の合成化学的機能性の開発を機軸として、常温・常圧で空気中の分子状酸素を触媒的に活性化して、①アルコールおよび②フェノールの高化学選択的酸化を基点とする高次分子変換法の創出を企図して３年間の計画研究として実施するものである。以下、項目毎に初年度の研究実績の概要を記す。①有機ニトロキシルラジカル－遷移金属協奏触媒によるアルコール空気酸化の効率化と合成化学的機能性付与の基盤となる多座配位型AZADOを網羅的に合成し、種々のラセミアルコールおよびvic-アミノアルコールを基質として、空気酸化的な速度論的光学分割反応における触媒構造－活性相関に関する知見を収集した。これより触媒機能を最適化するための要因を解明し、触媒設計にフィードバックして、高活性触媒の獲得を図る予定である。また、酸化的ペプチド縮合反応についての予備的検討の途上で、予期せず酸化的ペプチド切断反応が進行することを見出した。文献検索の結果、本反応は前例の無い様式であったことから、反応機構解明と有用性について検証する予定である。②触媒的アルコール空気酸化プロセスをフェノール基質に外挿することを企図した検討の途上に見出した、クロムサレン錯体とニトロキシルラジカルの協奏触媒系による分子内脱芳香族的フェノールカップリング反応の化学選択性と基質適用性を検討して、触媒機構の解明と不斉反応に展開するための検討を行い、本反応の優れた合成化学的特性を確認するとともに、今後の展開を先導する有用な知見を得ることができた。上述した初年度の成果を受けて、多官能性複雑分子の効率的構築を可能とする革新的方法論を創出するとともに有機ニトロキシルラジカルと遷移金属のレドックス特性を統合する学術フロンティアの開拓を行う。

本研究は、「有機ニトロキシルラジカル－遷移金属協奏触媒システム」に潜在する、未踏の合成化学的機能性の開発を機軸として、常温・常圧で空気中の分子状酸素を触媒的に活性化して、①アルコールおよび②フェノールの高化学選択的酸化を基点とする高次分子変換法の創出を企図して３年間の計画研究として実施するものである。以下、項目毎に初年度の研究実績の概要を記す。①有機ニトロキシルラジカル－遷移金属協奏触媒によるアルコール空気酸化の効率化と合成化学的機能性付与の基盤となる多座配位型AZADOを網羅的に合成し、種々のラセミアルコールおよびvic-アミノアルコールを基質として、空気酸化的な速度論的光学分割反応における触媒構造－活性相関に関する知見を収集した。これより触媒機能を最適化するための要因を解明し、触媒設計にフィードバックして、高活性触媒の獲得を図る予定である。また、酸化的ペプチド縮合反応についての予備的検討の途上で、予期せず酸化的ペプチド切断反応が進行することを見出した。文献検索の結果、本反応は前例の無い様式であったことから、反応機構解明と有用性について検証する予定である。②触媒的アルコール空気酸化プロセスをフェノール基質に外挿することを企図した検討の途上に見出した、クロムサレン錯体とニトロキシルラジカルの協奏触媒系による分子内脱芳香族的フェノールカップリング反応の化学選択性と基質適用性を検討して、触媒機構の解明と不斉反応に展開するための検討を行い、本反応の優れた合成化学的特性を確認するとともに、今後の展開を先導する有用な知見を得ることができた。上述した初年度の成果を受けて、多官能性複雑分子の効率的構築を可能とする革新的方法論を創出するとともに有機ニトロキシルラジカルと遷移金属のレドックス特性を統合する学術フロンティアの開拓を行う。