硫黄含有化合物の光活性評価と不斉反応への応用

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近年光触媒反応が注目され、特に遷移金属錯体を光触媒として用いた反応は多く研究されてきた。しかしこれらの触媒は高価であるだけでなく、すでに構造が充分に複雑であり、電子移動以外の新たな機能を付与させることはむずかしいのが実情である。本研究では多機能な有機分子光触媒を新たに創製し、基質との相互作用を円滑に起こすことで、独自の分子変換を実現することを目的とした。所属研究室で見出されてきたチオカルボニル化合物の知見から、チオウレアを母骨格とする新規光触媒の開発を推進することとした。チオウレアのブレンステッド酸性を利用することで対象の基質を活性化し、円滑な還元反応を起こすことを期待している。2022年度は触媒構造の確立を目標に研究に着手した。単純なチオウレアでは紫外光領域にのみ吸収帯を持っており、取り扱いやすい可視光を用いることができなかった。また、触媒活性の向上には光励起寿命の延長などの工夫が必要とされることがわかってきた。これらの課題に対し、種々の置換基をチオウレア触媒に導入し、N-ヒドロキシフタルイミドエステルを用いたGiese型反応をモデル反応として、その触媒活性を評価した。その結果、これまでに可視光を用いることができる触媒も見出すことができた。まだ触媒の機能に改善の余地を残しているものの、触媒構造の基本方針を確立でき、モデル反応における幅広い基質一般性の確保と次のステップへ進むための基礎的な検討を完了した。