環境低負荷な高活性卑金属複合触媒の創製を基軸とする不斉C-C結合形成反応の開発

基于创建低环境影响的高活性贱金属复合催化剂开发不对称 C-C 键形成反应

基本信息

批准号：
22K06502
负责人：
滝澤忍
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

グリーンケミストリー対応の省エネルギーな不斉炭素（C）-炭素（C）結合形成反応プロセスを実現するには、穏和な条件下、高い活性を示す環境調和型不斉触媒の創製が鍵となる。これまでに申請者は、多核金属触媒やメタルフリーな有機触媒等の多機能不斉触媒の開発に成功している。同一触媒骨格に配置した複数の反応基質活性化ユニットによる多点配向制御機能が高活性・高選択性発現に重要な役割を担っており、酵素的作用機序を持つ触媒として数多くの知見を得ている。今回、多機能不斉触媒開発で蓄積したこれまでのデータを活用し、触媒機能の集積化と、骨格修飾や光照射等の外部刺激による新規活性化を基軸とする、C-C結合形成反応を促進する環境低負荷な卑金属複合不斉触媒の開発を目指した。開発した触媒のいくつかを精密有機合成反応へ適用した結果、下記成果を得た。・電解ドミノ反応を積極的に活用することで、ヘリセン、デヒドロヘリセン、サーキュレンといった複雑π共役化合物の簡便合成を達成した。卑金属不斉触媒とのハイブリッド合成により、セミグラムスケールにて高光学純度のデヒドロヘリセンを合成することに成功した。・酸素雰囲気下、光照射のみで2-ナフチルアミンを活性化する手法を見出し、電子豊富なスチレンとのヘテロカップリング反応に本活性化が適用できることを見出した。・2-ナフチルアミンの電解ホモカップリング反応の開発に、電流効率を指標として導入することで、最大98%収率にて金属配位子や有機分子触媒の原料を合成することに成功した。

为了实现与绿色化学兼容的节能型不对称碳(C)-碳(C)键形成反应过程，关键是创造一种在温和条件下表现出高活性的环境友好型不对称催化剂。目前，申请人已成功开发出多核金属催化剂、无金属有机催化剂等多功能不对称催化剂。布置在同一催化剂骨架上的多个反应底物活化单元的多点取向控制功能在表现出高活性和选择性方面发挥着重要作用，并且作为具有酶作用机制的催化剂已经获得了很多知识。这次，我们将利用通过多功能不对称催化剂开发积累的数据，基于催化功能的整合和骨架修饰和光照射等外部刺激的新活化来促进C-C键形成反应，目的是开发一种基础。金属复合不对称催化剂，环境影响低。将一些开发的催化剂应用于精确的有机合成反应，得到了以下结果。・积极利用电解多米诺反应，实现了螺烯、脱氢山楂烯、环烯等复杂π共轭化合物的简单合成。我们通过与贱金属不对称催化剂的混合合成，成功合成了半克级高光学纯度的脱氢山楂烯。・我们发现了一种在氧气气氛中仅使用光照射来活化2-萘胺的方法，并发现这种活化可以应用于与富电子苯乙烯的异质偶联反应。・通过在2-萘胺电解自偶联反应的开发中引入电流效率作为指标，成功合成了金属配体和有机分子催化剂的原料，最高收率达到98%。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Electrochemical Synthesis of 1,1′-Binaphthalene-2,2′-Diamines via Transition-Metal-Free Oxidative Homocoupling

无过渡金属氧化均相偶联电化学合成 1,1-联萘-2,2-二胺

DOI：
10.3390/suschem3040034
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fan Duona;Khalid Md. Imrul;Kamble Ganesh Tatya;Sasai Hiroaki;Takizawa Shinobu
通讯作者：
Takizawa Shinobu

Two-Step Synthesis, Structure, and Optical Features of a Double Hetero[7]helicene

双异[7]螺烯的两步合成、结构和光学特征

DOI：
10.3390/molecules27249068
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.6
作者：
Salem Mohamed S. H.;Sabri Ahmed;Khalid Md. Imrul;Sasai Hiroaki;Takizawa Shinobu
通讯作者：
Takizawa Shinobu

最少学習データによるデータ駆動型精密有機合成反応の開発

使用最少的学习数据开发数据驱动的精密有机合成反应