[スポンサーリンク]

chemglossary

有機触媒 / Organocatalyst

[スポンサーリンク]

金属を含まず、有機化合物だけで構成される触媒を有機触媒(organocatalyst)と呼びます。

有機合成で用いられてきた触媒は、金属を活性中心とするものがほとんどでした。しかしながら金属の種類によっては、高価・有毒・廃棄困難であったり、水や酸素に不安定であったりと、困った点も少なくありません。

近年では、金属を使わずに、有機分子そのものを触媒として用いる反応開発研究が盛んです。有機分子は一般に、取り扱いや構造のチューニングが金属錯体に比べて簡単であり、安価で環境に優しいなどのメリットがあるとされています。その中には金属触媒ではどうやっても進行させられない反応を触媒するものすらあります。

とはいえ金属触媒に比べまだまだ活性が低いものが多く、実用にこぎ着けられるかどうかは今後の発展次第といえそうです。

日本人研究者では、京都大学の丸岡啓二教授が第一人者です。アミノ酸の不斉合成に用いられる、高活性な不斉相間移動触媒の開発は有名な業績です。

 

関連文献

[1] “Enantioselective Organocatalysis”

Dalko, P. I.; Moisan, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 3726. DOI: 10.1002/1521-3773(20011015)40:20<3726::AID-ANIE3726>3.0.CO;2-D

The last few years have witnessed a spectacular advancement in new catalytic methods based on metal-free organic molecules. In many cases, these small compounds give rise to extremely high enantioselectivities. Preparative advantages are notable: usually the reactions can be performed under an aerobic atmosphere with wet solvents. The catalysts are inexpensive and they are often more stable than enzymes or other bioorganic catalysts. Also, these small organic molecules can be anchored to a solid support and reused more conveniently than organometallic/bioorganic analogues, and show promising adaptability to high-throughput screening and process chemistry. Herein we focus on four different domains in which organocatalysis has made major advances: 1) The activation of the reaction based on the nucleophilic/electrophilic properties of the catalysts. This type of catalysis has much in common with conventional Lewis acid/base activation by metal complexes. 2) Transformations in which the organic catalyst forms a reactive intermediate: the chiral catalyst is consumed in the reaction and requires regeneration in a parallel catalytic cycle. 3) Phase-transfer reactions: The chiral catalyst forms a host–guest complex with the substrate and shuttles between the standard organic solvent and the second phase (i.e. a solid, aqueous, or fluorous phase in which the organic transformation takes place). 4) Molecular-cavity-accelerated asymmetric transformations: the catalyst can select between competing substrates, depending on size and structure criteria. The rate acceleration of a given reaction is similar to the Lewis acid/base activation and is the consequence of the simultaneous action of different polar functions. Herein it is shown that organocatalysis complements rather than competes with current methods. It offers something conceptually novel and opens new horizons in synthesis.

[2] “In the Golden Age of Organocatalysis”

Dalko, P. I.; Moisan, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5138. DOI: 10.1002/anie.200400650

ncontent

The term “organocatalysis” describes the acceleration of chemical reactions through the addition of a substoichiometric quantity of an organic compound. The interest in this field has increased spectacularly in the last few years as result of both the novelty of the concept and, more importantly, the fact that the efficiency and selectivity of many organocatalytic reactions meet the standards of established organic reactions. Organocatalytic reactions are becoming powerful tools in the construction of complex molecular skeletons. The diverse examples show that in recent years organocatalysis has developed within organic chemistry into its own subdiscipline, whose “Golden Age” has already dawned.

[3]”Asymmetric Organocatalysis”

Houk, K. N.; List, B. (Eds.) Acc. Chem. Res. 2004, 37, 487. DOI: 10.1021/ar040216w

[4] “Asymmetric organocatalysis”

Seayad, J.; List, B. Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 719. DOI: 10.1039/B415217B

GA

The field of asymmetric organocatalysis is rapidly developing and attracts an increasing number of research groups around the world. Here we present a brief overview of this area, guided by a mechanistic classification. Accordingly, organocatalysts are categorized as either Lewis base, Lewis acid, Brønsted base, or Brønsted acid catalysts.

[5] Kohovský, P.; Malkov, A. V. (Eds.) Tetrahedron Symposia-in-print: Asymmetric Organocatalysis 2006, 62, 243. Link

 

関連書籍

関連リンク

 

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

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。

関連記事

  1. 原子間力顕微鏡 Atomic Force Microscope …
  2. リード指向型合成 / Lead-Oriented Synthes…
  3. 光親和性標識 photoaffinity labeling (P…
  4. ポットエコノミー Pot Economy
  5. 指向性進化法 Directed Evolution
  6. ソーレー帯 (Soret band) & Q帯 (Q …
  7. シュレンクフラスコ(Schlenk flask)
  8. N-ヘテロ環状カルベン / N-Heterocyclic Car…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. フロイド・ロムスバーグ Floyd E. Romesberg
  2. ブラウザからの構造式検索で研究を加速しよう
  3. カルシウムイオン濃度をモニターできるゲル状センサー
  4. 化学でもフェルミ推定
  5. 斬新な官能基変換を可能にするパラジウム触媒
  6. 「生合成に基づいた網羅的な天然物全合成」—カリフォルニア大学バークレー校・Sarpong研より
  7. シャープレス・香月不斉エポキシ化反応 Sharpless-Katsuki Asymmetric Epoxidation (Sharpless AE)
  8. 【速報】新元素4つの名称が発表:日本発113番元素は「ニホニウム」!
  9. 細胞の中を旅する小分子|第一回
  10. 【速報】2012年ノーベル化学賞発表!!「Gタンパク質共役受容体に関する研究」

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

小型質量分析装置expression® CMSを試してみた

学生が増えすぎて(うれしい悲鳴ですが)、機器を購入する余裕などこれっぽっちもない代表です。さ…

有機合成化学協会誌2019年6月号:不斉ヘテロDiels-Alder反応・合金ナノ粒子触媒・グラフェンナノリボン・触媒的光延反応・フェイズ・バニシング

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2019年6月号がオンライン公開されました。梅…

東大キャリア教室で1年生に伝えている大切なこと: 変化を生きる13の流儀

概要不確実な時代を生き抜くキャリアを創るには? 各界で活躍する東大OB・OGが、学生生活や就…

可視光光触媒でツルツルのベンゼン環をアミノ化する

単純なアルキルアミンが利用できる芳香族C–Hアミノ化反応が開発された。基質適用範囲が広く天然物などの…

【21卒】太陽ホールディングスインターンシップ

太陽HDでの研究職を体感してみませんか?私たちの研究活動についてより近くで体験していただく場とし…

アラインをパズルのピースのように繋げる!

第198回のスポットライトリサーチは、広島大学工学研究科 博士課程前期2年の田中英也さんにお願いしま…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP