文部科学省 新学術領域研究(平成27年~31年)高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出

木村 正成 » English

所属 長崎大学大学院工学研究科物質科学部門
役職 教授
連絡先 Email
HP http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/lab/yuuki/index.html
専門分野 有機合成化学、触媒化学、創薬化学、構造有機化学
研究キーワード ホスフィン-ボラン、配位子、機能性物質、C–H活性化
所属学会・研究会 日本化学会、有機合成化学協会。アメリカ化学会

概要

触媒化学において、配位子は金属触媒の安定化や活性種の反応促進に用いられ、基質の活性化に直接関与することは極めて少ない。本課題では、基質活性化、触媒安定化、不斉環境場構築をホスフィンボラン配位子のみで可能にする新しい合成化学の開発を目指す。金属触媒の再生を必要とする還元的反応においても還元剤等の犠牲試薬を用いる事なく、配位子のみの効果で解決できれば画期的手段として研究意義も高い。
本研究では、ホスフィンボラン配位子の合成と、これらを反応場として用いた新しい触媒反応の開発に挑戦する。いずれも既存の反応の応用という位置づけではなく、ホスフィンボラン配位子の特性を利用した有用性の高い反応開発を目指す。具体的には、不斉環境場を構築するホスフィンボラン配位子の合成、アリルアルコールやベンジルアルコールによる不斉アリル化及びベンジル化反応、ホスフィンボラン配位子のFLP作用を利用した二酸化炭素の還元反応、アルカンのsp3炭素-水素結合活性化を利用した二酸化炭素挿入反応の開発を行う。アリルアルコールからπ−アリルパラジウムが生成する反応は申請者だけでなく多くの合成化学者が開発しているが、π−アリルパラジウムを還元剤を用いずにアリルアニオン種として活用する例は珍しい。一般に、有機金属化合物や還元剤を添加しなければ求核的アリル化反応における触媒再生はできないが、本研究では犠牲試薬を添加することなく触媒的求核的アリル化反応が達成するための新しい合成手法を開発する。これらの反応が達成させると、環境調和型反応としてのみならず、これまで多段階や犠牲試薬を用いていた反応の簡便化が可能になり、医薬品・機能性材料創製分野においても多大な波及効果をもたらすことが期待できる。