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半導体光触媒による新規炭素―炭素結合生成反応の開拓

半導体光触媒による新規炭素―炭素結合生成反応の開拓
使用半导体光催化剂开发新的碳-碳键形成反应
批准号：
11119202
负责人：
大谷 文章
金额：
$1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1999 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11119202/
关键词：
硫化カドミウム光触媒反応立体選択的反応ジアミノピメリン酸ジアステレオ選択光学活性体トランスシス比ピペリジンジカルボン酸

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
酸化チタンや硫化カドミウム(CdS)などのように半導体とよばれる固体が光を吸収することによって起こる光触媒反応は、環境汚染物質の分解・無機化の研究が実用化段階にはいっている。このため、一般的に光触媒反応が無選択な酸化反応であるかのような印象をあたえるが、無酸素の雰囲気下では、酸化・還元の両反応が同時に利用することができ、選択的な反応が室温で進行する。われわれはこれまでに(S)-リシンの光触媒反応による環化反応を利用して医薬品などの中間原料であるピペコリン酸を合成できることを報告してきた。さらにジアミノピメリン酸(DAP)を原料とし、CdSを触媒とすると天然のピペリジンアルカロイド類の骨格構造であるピペリジン-2,6-ジカルボン酸(PDC)が生成することを見いだした(スキーム)。生成するPDCのトランス/シス比は用いるCdSの種類や前処理条件によって変化するが、あらかじめ表面を一部酸化してCdS表面にイオウ欠陥を形成させておくと、光触媒反応中に金属カドミウムが生じ、これが還元サイトとして機能し、トランス体をジアステレオ選択的にあたえることを明らかにした。これは、光触媒反応における立体選択性発現の最初の例である。さらにこの反応を応用し、原料として光学活性DAPを用いて光学活性なPDCを選択的に合成することに成功した。これまでtrans-PDCの選択的合成方法は報告されていない。以上の例は光触媒反応によるジアステレオ選択的反応であるが、従来の表面修飾型とは異なるアプローチを用いた新しい光触媒不斉合成系の実現をめざして現在研究を進めている。
英文摘要
酸化チタンや硫化カドミウム(CdS)などのように半導体とよばれる固体が光を吸収することによって起こる光触媒反応は、環境汚染物質の分解・無機化の研究が実用化段階にはいっている。このため、一般的に光触媒反応が無選択な酸化反応であるかのような印象をあたえるが、無酸素の雰囲気下では、酸化・還元の両反応が同時に利用することができ、選択的な反応が室温で進行する。われわれはこれまでに(S)-リシンの光触媒反応による環化反応を利用して医薬品などの中間原料であるピペコリン酸を合成できることを報告してきた。さらにジアミノピメリン酸(DAP)を原料とし、CdSを触媒とすると天然のピペリジンアルカロイド類の骨格構造であるピペリジン-2,6-ジカルボン酸(PDC)が生成することを見いだした(スキーム)。生成するPDCのトランス/シス比は用いるCdSの種類や前処理条件によって変化するが、あらかじめ表面を一部酸化してCdS表面にイオウ欠陥を形成させておくと、光触媒反応中に金属カドミウムが生じ、これが還元サイトとして機能し、トランス体をジアステレオ選択的にあたえることを明らかにした。これは、光触媒反応における立体選択性発現の最初の例である。さらにこの反応を応用し、原料として光学活性DAPを用いて光学活性なPDCを選択的に合成することに成功した。これまでtrans-PDCの選択的合成方法は報告されていない。以上の例は光触媒反応によるジアステレオ選択的反応であるが、従来の表面修飾型とは異なるアプローチを用いた新しい光触媒不斉合成系の実現をめざして現在研究を進めている。
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科研奖励(0)
会议论文
Mechanism of Multielectron Reduction of Oxygen by Copper Oxide Clusters in Photocatalytic Mineralizations
  • 批准号：
    16F16719
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.41万
  • 财政年份：
    2016
  • 负责人：
    大谷 文章
  • 依托单位：
    Hokkaido University
表面プラズモン吸収励起光触媒反応の機構解明と高効率化
  • 批准号：
    20043003
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $1.34万
  • 财政年份：
    2008
  • 负责人：
    大谷 文章
  • 依托单位：
    Hokkaido University
二重励起光音響分光法の開発と光触媒材料への応用
  • 批准号：
    18655050
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.37万
  • 财政年份：
    2006
  • 负责人：
    大谷 文章
  • 依托单位：
    Hokkaido University
異方性結合部位をもつ微粒子および集合体の開発
  • 批准号：
    16655084
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.37万
  • 财政年份：
    2004
  • 负责人：
    大谷 文章
  • 依托单位：
    Hokkaido University
海外基金