Catalytic amidation using enzyme model

環境汚染や地球温暖化が問題となる昨今、これからの化学産業に求められるものは、グリーンケミストリーの理念に則った低環境負荷、高原子効率の化学反応プロセスである。酵素は数十から数百のアミノ酸から構成されるタンパク質で、生体内での化学反応を促進させる非常に優れた触媒であり、その触媒機構は非常に合理的かつ効率的なものである。申請者は、酵素の触媒機構にヒントを得て、二核金属の協働効果と水素結合による基質の活性化をコンセプトに触媒を設計・合成した。中心金属をガドリニウムとした錯体を触媒として安息香酸、ベンジルアミンを用いて、当初目的としていた触媒的アミド化を試みたところ、目的のアミド化は全く進行せず、予想に反してベンジルアミンが酸化されたベンジルイミンが得られた。本酸化反応は,加圧条件や酸素雰囲気条件、空気のバブリングなどといった煩雑な操作を必要とせず、開放系で加熱攪拌するだけという簡便な操作、大気中の酸素を取り込み基質を酸化するというコストパフォーマンス、生成物以外の副生成物、溶媒は水のみという環境調和性という優れた特性を持っている。当初、触媒的アミド化反応の開発を目指して始めた研究であったが、研究の過程で予期せず有益な反応に出会うことができた。

環境汚染や地球温暖化が問題となる昨今、これからの化学産業に求められるものは、グリーンケミストリーの理念に則った低環境負荷、高原子効率の化学反応プロセスである。酵素は数十から数百のアミノ酸から構成されるタンパク質で、生体内での化学反応を促進させる非常に優れた触媒であり、その触媒機構は非常に合理的かつ効率的なものである。申請者は、酵素の触媒機構にヒントを得て、二核金属の協働効果と水素結合による基質の活性化をコンセプトに触媒を設計・合成した。中心金属をガドリニウムとした錯体を触媒として安息香酸、ベンジルアミンを用いて、当初目的としていた触媒的アミド化を試みたところ、目的のアミド化は全く進行せず、予想に反してベンジルアミンが酸化されたベンジルイミンが得られた。本酸化反応は,加圧条件や酸素雰囲気条件、空気のバブリングなどといった煩雑な操作を必要とせず、開放系で加熱攪拌するだけという簡便な操作、大気中の酸素を取り込み基質を酸化するというコストパフォーマンス、生成物以外の副生成物、溶媒は水のみという環境調和性という優れた特性を持っている。当初、触媒的アミド化反応の開発を目指して始めた研究であったが、研究の過程で予期せず有益な反応に出会うことができた。