従来とは逆のエポキシドの還元的開裂反応に成功
2022年5月6日
早稲田大学
本発表の詳細は、早稲田大学のホームページをご覧ください。
https://www.waseda.jp/top/news/80389
■発表のポイント
・エポキシドからラジカルを与えるジルコノセン/可視光レドックス触媒系を開発。
・チタノセン触媒では切れなかった炭素–酸素結合を開裂することに成功。
・糖やテルペンなどの天然由来分子を含む幅広いエポキシドの開環を達成。
早稲田大学理工学術院の太田英介(おおたえいすけ)講師、山口潤一郎(やまぐちじゅんいちろう)教授らの研究グループは、世界初のジルコノセン/可視光レドックス触媒系を構築し、エポキシド (※1)の環を開き、ラジカル (※2)を生成する「還元的開環反応」の開発に成功しました。
エポキシドは反応性が高く、容易に合成可能なため、その有用化合物への化学変換は盛んに研究されてきました。一般的にエポキシドは他の分子の攻撃を受けて開環しますが、還元的開環反応ではエポキシドが開環した後、他の分子を攻撃することができます。この還元的開環反応には、チタノセン触媒 (※3)が古くから利用され、数々の反応がこの30年に渡って生み出されてきました。チタノセン触媒を用いる開環反応では、エポキシドの二つの炭素–酸素結合のうち、一方の結合が開裂します。今回、研究チームはジルコノセン触媒 (※4)により、チタノセン触媒では開裂しなかったエポキシドのもうひとつの炭素–酸素結合を開裂することに成功しました。チタノセン触媒と相補的に利用可能な触媒系の世界初の発見は、還元的開裂反応の進展に大きな役割を果たすと期待されます。
今回の研究では、ジルコノセンと可視光レドックス触媒 (※5)存在下、エポキシドに可視光を照射することで、炭素–酸素結合が開裂し、アルコールを合成することに成功しました。また、本触媒系を利用したアセタール形成反応や分子内環化反応も達成し、糖やテルペンなどの天然由来分子を含む40種類以上のエポキシドを様々なアルコールへと変換できました。
本研究成果は、Cell Press 社『Chem』のオンライン版に2022年5月3日(現地時間)に掲載されました。
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202205050791-O1-Hsxc38Qk】
※1 エポキシド:三環性のエーテル化合物。有機合成に汎用され、容易に合成が可能。求核剤との反応に多用される。
※2 ラジカル:不対電子をもつ反応性の高い分子。化学結合が均等開裂することで生成する。
※3 チタノセン触媒:二つのシクロペンタジエニル基にチタンが挟まれた構造をもつ金属錯体。塩素原子をもつチタノセンジクロリドは最も代表的なチタノセン触媒。
※4 ジルコノセン触媒:二つのシクロペンタジエニル基にジルコニウムが挟まれた構造をもつ金属錯体。
※5 可視光レドックス触媒:可視光で励起され酸化還元反応を引き起こす光触媒。一つの触媒が酸化と還元の両反応を担うため、本触媒を利用した特徴的な反応が近年発見されている。
【論文情報】
掲載雑誌:Chem
論文名:Catalytic Reductive Ring Opening of Epoxides Enabled by Zirconocene and Photoredox Catalysis(ジルコノセン/可視光レドックス触媒系によるエポキシドの触媒的開環反応)
DOI: 10.1016/j.chempr.2022.04.010
大型犬が『赤ちゃんを自分の子供だと思い込んだ』結果…まるで母親のような行動が優しすぎると63万再生「心が洗われる」「接し方が優しい」
杉村太蔵氏、斎藤元彦知事は「バッシング・ハイ」?自らの炎上経験振り返り「逆風が強すぎて…」
澄田綾乃、白く丸い美ヒップ際立つバックショット「えっ、お尻すごない!?」フォロワー仰天
テレ東28歳女子アナ同期同士が号泣!「モヤさま」MCめぐり「ムカつく」嫉妬むき出しも最後は
ハイヒールリンゴ“縁深い”石破茂新総裁の人柄に言及 「怖そうやけど、実はけっこう…」
せんだみつお&生島ヒロシ「M-1」1回戦突破 賞金1000万円は「吉本流で1対9で分ける」
間寛平「大阪マラソン」プレイベントに出走 本番は走りながら「乳首ドリルやります」
ハイヒール・モモコ、菅田将暉との初対面で“恐怖”「変な若者に絡まれたと思って…」
英ヘンリー王子単身ニューヨーク訪問 米番組で司会者と恐怖アトラクション挑戦も…
田中れいな「エスカレーターで…」 愚痴にファン心配
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
ダンプ松本(61)の現在が色々と崩壊、衝撃的なブログ内容も
四千頭身、テレビから消えた理由を明かすも批判殺到「人のせいにするな」
二階堂ふみが結婚!?お相手が衝撃的過ぎてネット民「マジか・・・」
東国原英夫氏、総選挙「下手すると支持率70%になる」人物を実名告白
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像
松本人志飲み会参加セクシー女優、さらなる誹謗中傷メッセージ公開「私は強くない…もう無理」
兵庫・斎藤知事「正直ずっと苦しかった」 進退は「だいぶ固まった」
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
四千頭身、テレビから消えた理由を明かすも批判殺到「人のせいにするな」
ヒロシ&キーボーの山田喜代子容疑者 万引きで逮捕
多部未華子(30)結婚の裏事情あまりにも恐ろしすぎると話題に!
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像
二階堂ふみが結婚!?お相手が衝撃的過ぎてネット民「マジか・・・」
ダンプ松本(61)の現在が色々と崩壊、衝撃的なブログ内容も
大型犬が『赤ちゃんを自分の子供だと思い込んだ』結果…まるで母親のような行動が優しすぎると63万再生「心が洗われる」「接し方が優しい」
英ヘンリー王子単身ニューヨーク訪問 米番組で司会者と恐怖アトラクション挑戦も…
杉村太蔵氏、斎藤元彦知事は「バッシング・ハイ」?自らの炎上経験振り返り「逆風が強すぎて…」
澄田綾乃、白く丸い美ヒップ際立つバックショット「えっ、お尻すごない!?」フォロワー仰天
テレ東28歳女子アナ同期同士が号泣!「モヤさま」MCめぐり「ムカつく」嫉妬むき出しも最後は
せんだみつお&生島ヒロシ「M-1」1回戦突破 賞金1000万円は「吉本流で1対9で分ける」
ハイヒールリンゴ“縁深い”石破茂新総裁の人柄に言及 「怖そうやけど、実はけっこう…」
自民新総裁に石破茂氏が選出、ブロックチェーンやNFT活用も政策に
間寛平「大阪マラソン」プレイベントに出走 本番は走りながら「乳首ドリルやります」
ハイヒール・モモコ、菅田将暉との初対面で“恐怖”「変な若者に絡まれたと思って…」