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ユビキタス金属触媒による炭素-水素結合の選択的活性化を鍵とする新規合成反応の開発

使用普遍存在的金属催化剂选择性激活碳氢键开发新的合成反应

基本信息

批准号：
10F00033
负责人：
中村栄一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

環境・資源・エネルギー問題の解決に向けて,これまで希少元素材料に依存してきた技術のユビキタス元素による代替は,現在の科学技術における喫緊の課題となっている.本研究室は,従来パラジウム,ロジウムといった貴金属触媒を用いて行われてきたアリールピリジンおよびイミン類の直接アリール化反応を低毒性ユビキタス鉄触媒を用いて実現できたが,この反応の反応機構に関する情報は全く得られなかった.Zeng氏はジイミンリガンドにより安定化された鉄(0)錯体を合成し,これを用いてアリールピリジンのオルト位の炭素水素結合活性化に成功しており,触媒反応にも同様な鉄活性種が生成されていることが示唆された.現在,この鉄(0)錯体の触媒反応への応用を検討中である.以前開発した金属触媒を用いた炭素-水素結合活性化反応の一つの欠点として,過剰量の不安定な有機金属試薬を使う必要があった.Zeng氏は鉄触媒を用いて,市販の安定な芳香族スルフォン酸クロリドの末端アルキンへの付加反応を開発した.この反応は高い位置および立体選択性と良好な収率で進行し,多置換オレフィンの合成に応用が可能である.この反応の反応機構を検討し,適切な基質のラジカル環化に応用ができた.また,芳香族スルフォン酸クロリドの末端アルキンへの付加に引き続く炭素-水素結合活性化を経る環化反応を設計し,有機半導体として注目を集めているインデン誘導体合成に成功した.この反応は銅触媒を用いて高収率および高官能基許容性で進行する.この反応を用いて多インデンユニットを含んだ化合物を合成し,溶液および個体状態で高い蛍光量子種率を示す化合物を得られた.

Environment, resources, production and solution of the problem in the direction of development, the need for less elements and materials in the dependence of technology and the replacement of elements, science and technology in the present urgent issues. In this study, the use of noble metal catalysts in the past has been studied. The results show that the information related to the reaction mechanism of noble metal catalysts in the past has been completely obtained.Zeng's synthesis of iron (O) complexes in the past has been studied. The carbon water binding activation of the catalyst reaction site was successfully achieved by using the catalyst reaction site and the same iron active species were generated. Now, the catalyst reaction of iron (0) complex is discussed. In the past, the development of carbon-water bond activated reaction system for metal catalyst was carried out. The unstable organic metal catalyst was used in the development of stable aromatic acid terminal activated reaction system. The reaction is highly selective and has a good conversion rate. The synthesis of multiple substitutions is possible. This paper discusses the mechanism of the reaction and the application of the appropriate substrate in the process of cyclization. The design of cyclization reaction for carbon-water bond activation of aromatic hydrocarbons and the successful synthesis of organic semiconductors have attracted much attention. The reaction of copper catalyst with high yield and high functional group tolerance. The synthesis of these compounds in solution and in individual form has a high optical quantum yield.