複合酸触媒型ブレンステッド酸触媒の開発

高性能ルイス酸複合型ブレンステッド酸触媒や、ブレンステッド酸複合型ブレンステッド酸触媒は「複合酸触媒」として広く内外で用いられているが、今後は、さらに新しいタイプの触媒設計と、その合成への広範囲な応用が本研究の実施に向けての重要課題となっている。1，10-オルソフェナンスロリンと光学活性ビナフトールとの組み合わせに着目して研究を進めた。この場合に、フェナンスロリンは塩基として、ビナフトールは光学活性ブレンステッド酸として挙動すると予想した。この2つの官能基を適切な方法で架橋して新触媒を調整した。この触媒を用いていくつかの反応を試みた。特に、ジアルキル亜鉛を等モル加えることで、フェナンスロリンの塩基性を飛躍的に増大させることに成功した。例えば、シンプルなアルドール反応に調整した光学活性触媒を加えることで、直接的不斉アルドール合成が速やかに進行する。ここでは、求核剤であるエノラートを予め調整するのではなく、系内の触媒の塩基点でケトン体から発生させ、続いて、ブレンステッド酸点であるビナルトールが原料のアルデヒドのカルボニル酸素をプロトン化して活性化することで、アルドール合成が円滑に、また立体選択的に進行する。これによって炭素-炭素結合合成の短段階化に成功した。また、自在の位置での不斉エポキシ化を完成するには、これまでの単一金属触媒では限界がある。そこで複数金属を用いる触媒の研究を行った。一方の金属で水酸基とつなぎ、他の金属で酸化反応を起こす。これによって、原理的には所望の金属間の距離を選ぶことで、自在に酸化点と水酸基の距離を決定できる。この場合に、最も重要なことは二つの金属がそれぞれ独立して存在する必要がある。そうでなければ、2金属間の距離を広げることはできない。チタンを2原子用いる触媒系で、これまでの方法ではできなかった不斉エポキシ化と不斉スルホキシド化に成功した。

高性能ルイス酸複合型ブレンステッド酸触媒や、ブレンステッド酸複合型ブレンステッド酸触媒は「複合酸触媒」として広く内外で用いられているが、今後は、さらに新しいタイプの触媒設計と、その合成への広範囲な応用が本研究の実施に向けての重要課題となっている。1，10-オルソフェナンスロリンと光学活性ビナフトールとの組み合わせに着目して研究を進めた。この場合に、フェナンスロリンは塩基として、ビナフトールは光学活性ブレンステッド酸として挙動すると予想した。この2つの官能基を適切な方法で架橋して新触媒を調整した。この触媒を用いていくつかの反応を試みた。特に、ジアルキル亜鉛を等モル加えることで、フェナンスロリンの塩基性を飛躍的に増大させることに成功した。例えば、シンプルなアルドール反応に調整した光学活性触媒を加えることで、直接的不斉アルドール合成が速やかに進行する。ここでは、求核剤であるエノラートを予め調整するのではなく、系内の触媒の塩基点でケトン体から発生させ、続いて、ブレンステッド酸点であるビナルトールが原料のアルデヒドのカルボニル酸素をプロトン化して活性化することで、アルドール合成が円滑に、また立体選択的に進行する。これによって炭素-炭素結合合成の短段階化に成功した。また、自在の位置での不斉エポキシ化を完成するには、これまでの単一金属触媒では限界がある。そこで複数金属を用いる触媒の研究を行った。一方の金属で水酸基とつなぎ、他の金属で酸化反応を起こす。これによって、原理的には所望の金属間の距離を選ぶことで、自在に酸化点と水酸基の距離を決定できる。この場合に、最も重要なことは二つの金属がそれぞれ独立して存在する必要がある。そうでなければ、2金属間の距離を広げることはできない。チタンを2原子用いる触媒系で、これまでの方法ではできなかった不斉エポキシ化と不斉スルホキシド化に成功した。