電子伝達系構築を機軸とするニトロキシルラジカル触媒を用いた新規空気酸化反応の開発

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平成23年度に報告者は,2-azaadamantane N-oxyl(AZADO)類と分子状酸素をつなぐレドックスメディエーターとして銅(Cu)が有効であることを見出した。AZADO-Cu触媒システムは,一般に困難とされているアミノアルコール類からアミノカルボニル化合物類への酸化反応を空気酸化条件下に進行させた.また,銅触媒として不均一触媒である銅ナノパーティクルが使用可能であることを見出した.以下にその具体的内容を述べる.1.AZADO-銅触媒系を用いたアミノアルコール類の空気酸化反応報告者は[AZADO(1-3mol%),CuCl(3mol%),2,2'-bipyridyl(3mol%),4-(dimethylamino)-pyridine(6mol%),MeCN, Air(open),rt]という条件下に種々の3級アミン及び2級アミンを有する2級アルコールが効率的に対応するケトンへと変換されることを見出した.本結果は,これまで報告者が所属する研究室で見出されたAZADO-NOx系を用いるアルコール空気酸化反応の基質適用性をさらに拡張するものである.また,本条件は化学量論量の酸の添加を必要としないという点でも,申請書で示した理想的な反応条件(中性条件)に近付いた条件と言える.2.AZADO-銅ナノパーティクル触媒系を用いたアルコール類の空気酸化反応報告者は,AZADO(5 mol%)と銅ナノパーティクル(5mol%; 体的な構造は未公開のため割愛)を触媒として用いることで,常圧空気下に種々のベンジルアルコールが室温で,脂肪族2級アルコールが50℃で酸化されることを見出した.これは,リガンドフリーであるため反応操作の簡便化に成功しているのみならず,AZADOと分子状酸素をつなぐレドックスメディエーターとして不均一系触媒を用いることが可能であることを初めて示したという点で意義深い.