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環境調和型触媒を用いた不活性な炭素-炭素多重結合へのヘテロ原子導入反応

使用环保催化剂将杂原子引入惰性碳-碳多重键的反应

基本信息

批准号：
18850015
负责人：
米山公啓
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

炭素-炭素多重結合の触媒的ヒドロヘテロ原子化反応は様々な環状化合物を効率良く合成できる有用な手法である。特に、複素環は様々な生理活性物質に含まれ、その合成価値は非常に高い。しかし、用いられる触媒は高価あるいは毒性の高い貴金属錯体に限られ、実用的な触媒システムの開発が待ち望まれていた。本年度、我々は環境調和型触媒である鉄およびそれと同様な調和性を有する金属種の特異な触媒活性を生かした直接炭素-炭素多重結合への新規ヘテロ原子導入反応を発見し、その有用性を検証した。1.Fe(OTf)_3触媒存在下、ヒドロキシオレフィンまたはカルボキシルオレフィンをジクロロエタン溶媒中、80℃で処理したところ、テトラヒドロフランやラクトン誘導体がそれぞれ高選択的かつ高収率で生成することを見出した。本触媒は周知な他の遷移金属触媒と比べ、最も高い触媒活性を示した岳でなく、世界で初めて環境調和型触媒で複素環合成を行った例となった。2.これまで、鉄触媒の驚異的な触媒活性について研究を行ってきた。この特性は鉄触媒に限る物ではなく、HSAB則に従うボーダーライン酸に分類される金属種(Fe, Bi, Cu, Ni等)特有の効果である事が明らかになってきた。この知見を基に、本研究をさらに発展するビスマス種の驚異的な触媒能の発見に繋がった。つまり、鉄触媒ではヘテロ原子はオレフィンにしか効率的に導入されなかったが、ビスマス触1媒ではアルキン等への導入反応も可能である事が明らかになった。ビスマス種も鉄種と同様な人体や環境への高い安全性と調和性を有している金属である。本研究はまだ、研究途中であるが、現在でも多くの研究成果が得られている。その中の一つにアミノエンイン類の分子内環化反応がある。この反応では鉄触媒では適応不可能であったアルキン類を積極的に反応基質に使用することができ、本反応では非常に合成困難である、2環式環状アミンを簡便に合成できることが明らかになった。

Carbon-carbon multi-bond catalysts are highly effective in the synthesis of cyclic compounds. Special, complex ring, physiologically active substances, synthetic compounds, high values. The development of the catalyst system is pending due to its high toxicity and high noble metal content. This year, we have discovered and demonstrated the usefulness of a new technology for atom introduction into direct carbon-carbon multiple combinations based on the unique catalytic activity of environmentally compatible catalysts such as iron and other metals with the same compatibility. 1. In the presence of Fe (OTf)_3 catalyst, the yield of the inducer was higher than that of the control solution at 80℃, and the yield of the inducer was higher than that of the control solution. This catalyst is known for its high catalytic activity and high mobility. It is also known for its environmental compatibility. 2. Research on the catalytic activity of iron catalyst. These characteristics are characteristic of iron catalyst and HSAB, which are classified into metal species (Fe, Bi, Cu, Ni, etc.). This discovery is based on the discovery of a novel catalytic activity. The introduction of iron and iron catalysts into the atmosphere may lead to a change in the atmosphere. The human body environment is highly safe and harmonious. This research is on the way, and now there are many research results. The molecular internalization of a class of molecules is a problem. This reaction is not only an iron catalyst but also an active reaction substrate that is impossible to use. However, this reaction is very difficult to synthesize. It is clear that 2-ring ring-like molecules can be easily synthesized.