無機結晶を用いた不斉認識ナノ空間の創成と固体不斉有機触媒への応用

利用无机晶体创建不对称识别纳米空间及其在固体不对称有机催化剂中的应用

• 批准号: 19656214
• 负责人: 金田 清臣
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656214/
• 关键词: 固体不斉触媒; 不斉有機触媒; モンモリロナイト; カチオン交換; イミダゾリジノン; ディールス・アルダー反応; 層状粘土鉱物; インターカレーション; 光学活性imidazolidinone; 不均一系触媒; 不斉Diels-Alder反応; イオン交換

不斉合成反応は、医農薬をはじめとするファインケミカル合成に必要不可欠な手段であり、金属触媒を用いない新規合成法の開発は、実用面からもその必要性は高い。不斉有機触媒は常温下で活性を示し、厳密な無水溶媒を必要とせず、生分解性、生体適応性が高いなど、環境調和型反応を実現する新たな触媒として極めて有望である。本研究では高効率・高選択的な触媒反応を環境調和条件で達成することを目指して、固体無機物が形成する層間を反応場として有効利用する新規な触媒不斉反応システムの構築を行なっている。結晶性無機固体の表面および層間のイオン場および極性場を利用して新規な活性反応場を構築し、従来不可能であった固体触媒による不斉酸化反応までを実現できる実用的不斉触媒の開発のための、ハイブリッド系触媒の設計方針の確立を目指しており、本年度は、無機層状粘土鉱物であるモンモリロナイト層間を利用した不斉有機触媒の固定化を行い、高選択的ディールス・アルダー反応を行った。キラルアミンである光学活性imidazolidinoneの固定化とディールズ・アルダー反応における立体選択性のさらなる検討を行った。モンモリロナイトでは、インターカレーションするゲスト分子や溶媒により層間距離を制御することができ、モンモリロナイトの層間カチオン交換性と柔軟な層状構造を利用して、光学活性imidazolidinoneの固定化に成功した。種々の固定化条件の検討を行った結果、イオン交換法による固定化が最も有効であり、光学活性imidazolidinone塩酸塩を用いると固定化が可能となる。均一系での光学活性imidazolidinoneと同等もしくはそれ以上の触媒活性および、高い不斉収率を達成することに成功した。本反応は不均一系で進行し、触媒調製が容易であることや分離回収も簡便であることから、優れた固体不斉触媒の開発に成功した。

不对称合成反应是精细化学合成的必不可少的工具，包括医疗和农药，从实际的角度来看，新的无金属催化剂的新合成方法是非常必要的。不对称的有机催化剂在室温下活跃，不需要严格的无水溶剂，并且具有高度生物降解和生物适应性，这使它们非常有前途，因为可以实现环保反应的新催化剂。在这项研究中，我们一直在建造一种新型的催化不对称反应系统，该系统有效利用由固体无机物质形成的层作为反应场，目的是在环境友好的条件下实现高效效率和高度选择性的催化反应。我们旨在为开发实用的不对称催化剂制定设计政策，该催化剂可以使用晶体无机固体之间的表面以及离子和极性领域来实现不对称的氧化反应，以及可以使用固定猫的实用氧化反应的实用不对称催化剂的发展，以前是不可能实现不可能的蛋白质蛋白剂，以前是不可能的。今年，我们使用无机分层粘土矿物蒙脱石的层中固定了不对称的有机催化剂，并进行了高度选择性的Diels-alder反应。进一步研究了手性胺光学活性咪唑替诺酮的固定以及Diels-Alder反应中的立体选择性。在Montmorillonite中，可以通过插入来宾分子和溶剂来控制层间距离，并利用蒙脱石的层间阳离子交换性和柔性分层结构，成功地将光学活性的咪唑醇酮酮成功地固定在上。在检查了各种固定条件之后，通过离子交换方法固定化是最有效的，并且使用光学活跃的咪唑醇酮盐酸盐可以固定。催化活性等效于或大于咪唑替诺酮和高不对称产量，已经实现了同质系统中的光活性。该反应在异质系统中进行，并且易于制备催化剂，并且易于分离和恢复，并且已经成功地开发了出色的固体不对称催化剂。

项目成果

環境化学の事典

环境化学百科全书

• 发表时间: 2007
• 作者: 高平信幸;吉川 健;田中敏宏;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;金田清臣;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;實川 浩一郎;金田 清臣;Kazuhide Okuda;金田 清臣
• 通讯作者: 金田 清臣

〜Concerto Catalysts〜 Development of Heterogeneous Metal Catalysts Using Inorganic Crystallites

〜协奏曲催化剂〜利用无机微晶开发多相金属催化剂

• 发表时间: 2007
• 作者: 高平信幸;吉川 健;田中敏宏;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;金田清臣;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda
• 通讯作者: Kiyotomi Kaneda

Green Organic Syntheses with Alcohols by Concerto Metal Catalysts using Inorganic Crystallites

使用无机微晶通过 Concerto 金属催化剂进行绿色有机醇合成

• 发表时间: 2008
• 作者: 高平信幸;吉川 健;田中敏宏;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;金田清臣;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda
• 通讯作者: Kiyotomi Kaneda

Indium Catalysts for Additions of 1, 3-Dicarbonyl Compounds to Unactivated Alkynes Affected by structure and Acid Strength of Solid Supports

1, 3-二羰基化合物与未活化炔烃加成的铟催化剂受固体载体结构和酸强度的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Green Chemistry 10
• 作者: 高平信幸;吉川 健;田中敏宏;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda
• 通讯作者: Kiyotomi Kaneda

Development of Concerto Metal Catalysts using Inorganic Crystallites for Green Organic Synthesis

利用无机微晶开发协奏曲金属催化剂用于绿色有机合成

• 发表时间: 2008
• 作者: 高平信幸;吉川 健;田中敏宏;Kiyotomi Kaneda;Kiyotomi Kaneda;金田清臣;Kiyotomi Kaneda
• 通讯作者: Kiyotomi Kaneda