高機能酸塩基複合ナノ触媒の開発

高功能酸碱复合纳米催化剂的研制

基本信息

批准号：
15H02175
负责人：
石原一彰
金额：
$ 9.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

酸塩基複合化学を基盤に、非共有結合性相互作用、共鳴効果、誘起効果、動的平衡を活かしたナノサイズの超分子触媒を設計し、従来法では実現困難な高難度な選択性と高い触媒活性を発現する高機能触媒を開発することを目的に研究を実施した。以下、具体的な研究実績について述べる。(1) 超分子触媒のナノ空間制御に基づく高次立体選択的反応の開発：単一分子触媒では制御困難な遠隔不斉誘導や基質依存性の高い様々な反応選択性を触媒のナノ空間で制御する検討を実施した。基本となるナノ超分子触媒として軸不斉を有するキラルボロン酸エステルとB(C6F5)3から調製される錯体がDiels-Alder反応のテーラーメイド触媒として有効であった。エナンチオ選択性のみならず、エンド／エキソ選択性、レジオ選択性などを制御することに成功した。(2) イオンペア触媒のナノ空間制御に基づく高次立体選択的反応の開発：過酸化水素などの酸化剤の存在下、第四級アンモニウムヨージドを触媒前駆体として加えることにより、in situで次亜ヨウ素酸塩を発生され、これを触媒とする脱水素カップリング反応を開発している。この不斉触媒化には第四級アンモニウムカチオンのキラルナノ空間の設計が重要となる。炭素－酸素カップリングのみならず、炭素－窒素、炭素－炭素カップリングへと展開できることを明らかにした。(3) 酸塩基複合触媒によるエナンチオ・ジアステレオ・レジオ・サイト選択的ポリエン環化反応の開発：これまでに0.5 mol%の触媒を用いてジアステレオ選択的ブロモポリエン環化反応に成功している。本研究では触媒量でのエナンチオ・ジアステレオ選択的ブロモポリエン環化反応の開発検討を実施した。現在の所、60% ee程度のエナンチオ選択性が発現しており、今後のの展開によってはさらなる選択性の向上が期待される。

基于酸碱配合物化学，我们设计了纳米级超分子催化剂，利用非共价相互作用、共振效应、诱导效应和动态平衡，实现了传统催化剂难以实现的高难度选择性和高水平性能。进行研究的目的是开发具有催化活性的高功能催化剂。下面，我们将讨论具体的研究结果。（1）基于超分子催化剂纳米空间控制的高度立体选择性反应的发展：在催化剂的纳米空间中实现单分子催化剂难以控制的远程不对称诱导以及各种高度底物依赖性反应选择性的研究。进行了控制由具有轴向手性的手性硼酸酯和 B(C6F5)3 制备的配合物作为碱性纳米超分子催化剂，可有效作为 Diels-Alder 反应的定制催化剂。我们不仅成功地控制了对映选择性，还成功地控制了内/外选择性、区域选择性等。（2）开发基于纳米空间控制离子对催化剂的高度立体选择性反应：通过在过氧化氢等氧化剂存在下添加碘化季铵作为催化剂前驱体，我们正在开发利用碘酸盐作为催化剂前体的脱氢偶联反应催化剂。对于这种不对称催化，季铵阳离子的手性纳米空间的设计很重要。结果表明，该方法不仅可以扩展到碳-氧偶联，还可以扩展到碳-氮和碳-碳偶联。 (3)使用酸碱复合催化剂的对映-非对映-区域位点选择性多烯环化反应的发展：迄今为止，使用0.5mol%催化剂已经成功实现了非对映选择性溴多烯环化反应。在这项研究中，我们研究了催化对映选择性和非对映选择性溴多烯环化反应的发展。目前，对映选择性约为 60% ee，根据未来的发展，选择性有望进一步提高。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

K. Ishihara Group

K.石原集团

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ヨウ素触媒及び反応剤を用いる高選択的有機変換反応の開発

使用碘催化剂和反应物开发高选择性有机转化反应

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Myhre;G.;P. Forster;B. Samset;O. Hodnebrog;J. Sillmann;T. Andrews;O. Boucher;G. Faluvegi;D. Flaeschner;T. Iversen;S. Kharin;M. Kasoar;A. Kirkevag;J.-F. Lamarque;D. J. L. Olivie;T. Richardson;D. Shindell;K. Shine;C. Stjern;T. Takemura;中村修也・赤倉貴子;石原一彰;藤田風志・赤倉貴子;石原一彰
通讯作者：
石原一彰

酸塩基複合化学を鍵とする触媒活性と選択性の制御

基于酸碱配合物化学的催化活性和选择性控制

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Myhre;G.;P. Forster;B. Samset;O. Hodnebrog;J. Sillmann;T. Andrews;O. Boucher;G. Faluvegi;D. Flaeschner;T. Iversen;S. Kharin;M. Kasoar;A. Kirkevag;J.-F. Lamarque;D. J. L. Olivie;T. Richardson;D. Shindell;K. Shine;C. Stjern;T. Takemura;中村修也・赤倉貴子;石原一彰
通讯作者：
石原一彰

Enantioselective halocyclizations induced by chiral base-acid cooperative catalysis

手性碱酸协同催化诱导的对映选择性卤环化

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sand M.;B. H. Samset;Y. Balkanski;S. Bauer;N. Bellouin;T. K. Berntsen;H. Bian;M. Chin;T. Diehl;R. Easter;S. Ghan;T. Iversen;A. Kirkevag;J.-F. Lamarque;G. Lin;X. Liu;G. Luo;G. Myhre;T. van Noije;J. E. Penner;M. Schulz;O. Seland;R. B. ;蛯名哲也・宮澤芳光・森本康彦;Kazuaki Ishihara
通讯作者：
Kazuaki Ishihara

esign of Supramolecular Catalysts for the Enantio-, Diastereo-, Regio-, and Substrate-Selective Diels-Alder Reaction

用于对映体、非对映体、区域和底物选择性狄尔斯-阿尔德反应的超分子催化剂的设计

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kudo;R.;T. Nishizawa;T. Aoyagi;Y. Fujiyoshi;Y. Higuchi;M. Hayashi;A. Shimizu;and K. Aoki;川又泰介・石井隆稔・赤倉貴子;Ishige Kazuhiro;Kazuaki Ishihara
通讯作者：
Kazuaki Ishihara