異種金属錯体触媒間の相乗作用の設計と動的立体化学制御

不同金属配合物催化剂协同设计及动态立体化学控制

基本信息

批准号：
10208204
负责人：
三上幸一
金额：
$ 6.98万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

現代の有機合成化学の最重要課題は立体化学の制御を含めた反応の選択性の追及にある。高選択的な立体化学制御のためには、触媒反応の設計とその動的な制御が不可欠である。本研究では、(1)新しいコンセプトに基づく触媒系の創製、(2)触媒と基質との相互作用の動的挙動の解明、および(3)外部分子による制御を研究テーマとして新しい動的立体化学制御法の確立を目的とする。この際、反応の動力学や立体化学などの実験に基づいて動的立体化学の考察を行うとともに、計算化学による遷移状態の解析も検討した。金属錯体触媒がホモメタリックなコンプレックスを優先的に形成するのか、ヘテロメタリックなコンプレックスを形成するのか、さらには可逆的な錯体形成するのか非可逆的な錯体形成をするのか。最後に基質が反応する際に、ホモ対ヘテロメタリックな2種の金属錯体触媒の示す相対速度も問題となる。従って、コンプレックス形成の平衡定数(K)、基質との相互作用の速度k_R,k_Sと逆反応速度k_R,k_S、さらにはそれぞれの基質/錯体触媒による基質の反応速度k_<R,R>,k_<S,R>(異種錯体触媒間のキラリティーの組み合わせを示す)によって選択性が決定される。本年度は、こうした動的立体化学制御の連続的変化を数値解析した。

现代有机合成化学最重要的挑战是追求反应选择性，包括立体化学控制。对于高选择性立体化学控制，催化反应的设计及其动态控制至关重要。在这项研究中，我们将（1）创建基于新概念的催化剂系统，（2）阐明催化剂和底物之间相互作用的动态行为，以及（3）开发基于控制的新动态立体化学。目的是建立外部分子的控制方法。此时，我们考虑了基于反应动力学和立体化学等实验的动态立体化学，也考虑了使用计算化学来分析过渡态。金属络合物催化剂优先形成同金属络合物还是异金属络合物，此外，它形成可逆络合物还是不可逆络合物？最后，当底物反应时，两种类型的金属配合物催化剂（均质与异质金属）的相对速度也是一个问题。因此，络合物形成的平衡常数（K），与底物相互作用的速率k_R，k_S和逆反应速率k_R，k_S，以及每种底物/络合物催化剂对底物的反应速率k_<R， R>,k_选择性由<S,R>决定（表示不同络合物催化剂之间的手性组合）。今年，我们对动态立体化学控制的连续变化进行了数值分析。