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化学者のつぶやき

金属を使わない触媒的水素化

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Metal-Free Catalytic Hydrogenation.
Chase, P. A.; Welch, G. C.; Jurca. T.; Stephan, D. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8050. DOI: 10.1002/anie.200702908

有機分子触媒もココまで来たか!という感のある、カナダ・Windsor大学のStephanらによる報告です。

 

水素を還元剤として使うには、分子のH-H結合を切って組み替える過程(活性化)が必須になります。それを行える試薬は、遷移金属触媒がほぼ唯一無二であり、有機分子だけで水素のH-H結合を切ることは従来不可能とされてきました。

StephanらはFrustrated Lewis Pairs概念[1]に基づき、このハードルを克服しています。すなわち、以下のような分子を用いて、H-H結合をプロトンとヒドリドに開裂させることに成功しています。この開裂は可逆的であることが実証されています。[2]

hydorgcat

ここまでくれば、水素を使った触媒的還元が行えるのでは?との考えに至るのはそれほど難しくありません。事実、イミン・ニトリル・アジリジンを基質とすればそれが可能である、というのが今回のAngewandte Chemie誌での報告になります。配位性の強い基質に関しては生成物阻害が問題となるようで、触媒回転させるためにB(C6F5)3保護という”特殊加工”を必要としています(冒頭図参照)。

本報告を契機に、より難しい活性化形式や触媒反応を進行させうる有機分子触媒の開発が進んでいくこととなるでしょう。今後大いに期待したいところです。

関連文献

[1] Welch, G .C.; Cabrera, L.; Chase, P. A.; Hllink, E.; Masujda, J. D.; Wei, P.; Stephan, D. W. Dalton Trans. 2007, 3407.
[2] (a) Welch, G. C.; San Juan, R. R.; Masuda, J. D.; Stephan, D. W. Science 2006, 314, 1124. [PubMed] (b) Stephan, D. W.; Welch, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2007129, 1880. DOI: 10.1021/ja067961j

関連書籍

 

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博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

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