新規硫黄修飾金担持型遷移金属触媒の開発とその展開

近年、遷移金属ナノ粒子担持触媒は、有機合成上有用なC-C結合形成反応に高い活性を示すことが明らかとなり、特にパラジウムナノ粒子担持触媒を用いたクロスカップリング反応が数多く報告されている。一方、地球上に豊富に存在する卑金属 (Ni, Co, Fe等)は安価で特異な反応性を示すことが知られている。しかし、低原子価のこれら金属は空気に不安定であるため、安定に取り扱い可能かつ再利用可能な担持触媒はパラジウムに比べ極めて限られてきた。ところで最近、当研究グループでは、新たなナノ粒子担持法を確立し、空気に対し安定なニッケルナノ粒子触媒SANiの開発に成功した。本触媒はクロスカップリング反応が良好に触媒し、低溶出かつ再利用可能であることも明らかとしている。当該年度にて申請者はSANiの更なる反応性の探索を行った。その結果、アルキンおよびアルケンへの二酸化炭素固定化反応にSANiが適用可能であることを見出した。SANiは反応終了後、再利用可能であり溶液中にほとんどニッケルを溶出しないことも明らかとなった。さらに本手法を応用し抗炎症薬であるフルルビプロフェンの迅速合成にも成功している。加えて本反応系から派生したアルキンへのアリール化反応も見出した。このようにSANiがクロスカップリング反応に留まらず多様な反応に適用可能であることを明らかとした。また申請書の通り、SANiの担持法を応用した合金ナノ粒子触媒の開発に着手しており、担持条件のチューニングとXAFS等を用いた物理特性の解析を行っている。

近年、遷移金属ナノ粒子担持触媒は、有機合成上有用なC-C結合形成反応に高い活性を示すことが明らかとなり、特にパラジウムナノ粒子担持触媒を用いたクロスカップリング反応が数多く報告されている。一方、地球上に豊富に存在する卑金属 (Ni, Co, Fe等)は安価で特異な反応性を示すことが知られている。しかし、低原子価のこれら金属は空気に不安定であるため、安定に取り扱い可能かつ再利用可能な担持触媒はパラジウムに比べ極めて限られてきた。ところで最近、当研究グループでは、新たなナノ粒子担持法を確立し、空気に対し安定なニッケルナノ粒子触媒SANiの開発に成功した。本触媒はクロスカップリング反応が良好に触媒し、低溶出かつ再利用可能であることも明らかとしている。当該年度にて申請者はSANiの更なる反応性の探索を行った。その結果、アルキンおよびアルケンへの二酸化炭素固定化反応にSANiが適用可能であることを見出した。SANiは反応終了後、再利用可能であり溶液中にほとんどニッケルを溶出しないことも明らかとなった。さらに本手法を応用し抗炎症薬であるフルルビプロフェンの迅速合成にも成功している。加えて本反応系から派生したアルキンへのアリール化反応も見出した。このようにSANiがクロスカップリング反応に留まらず多様な反応に適用可能であることを明らかとした。また申請書の通り、SANiの担持法を応用した合金ナノ粒子触媒の開発に着手しており、担持条件のチューニングとXAFS等を用いた物理特性の解析を行っている。