[スポンサーリンク]

chemglossary

有機触媒 / Organocatalyst

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. 振動円二色性(VCD)スペクトル しんどうえんにしょくせいすぺく…
  2. 多重薬理 Polypharmacology
  3. ケミカルバイオロジー chemical biology
  4. クロスカップリング反応 cross coupling react…
  5. ビオチン標識 biotin label
  6. クリックケミストリー / Click chemistry
  7. 超臨界流体 Supercritical Fluid
  8. 並行人工膜透過性試験 parallel artificial m…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 低分子化合物の新しい合成法 コンビナトリアル生合成 生合成遺伝子の利用法 Total Synthesis vs Total Biosynthesis
  2. 貴金属に取って代わる半導体触媒
  3. 【ワイリー】日本プロセス化学会シンポジウム特典!
  4. 2005年2月分の気になる化学関連ニュース投票結果
  5. 向山 光昭 Teruaki Mukaiyama
  6. 科研費の審査員を経験して
  7. アントンパール 「Monowave300」: マイクロ波有機合成の新武器
  8. 創薬化学―有機合成からのアプローチ
  9. Glenn Gould と錠剤群
  10. 根岸クロスカップリング Negishi Cross Coupling

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

イオンの出入りを制御するキャップ付き分子容器の開発

第124回のスポットライトリサーチは、金沢大学 理工研究域物質化学系錯体化学研究分野(錯体化学・超分…

リチウムイオン電池の課題のはなし-1

Tshozoです。以前リチウムイオン電池に関するトピックを2つほど紹介した(記事:リチウムイ…

アルコールをアルキル化剤に!ヘテロ芳香環のC-Hアルキル化

2015年、プリンストン大学・D. W. C. MacMillanらは、水素移動触媒(HAT)および…

三種類の分子が自発的に整列した構造をもつ超分子共重合ポリマーの開発

第123回のスポットライトリサーチは、テキサス大学オースティン校博士研究員(Jonathan L. …

超分子化学と機能性材料に関する国際シンポジウム2018

「超分子化学と機能性材料に関する国際シンポジウム2018」CEMS International Sy…

アメリカで Ph. D. を取る –研究室に訪問するの巻–

この連載は、米国の大学院で Ph.D. を取得することを目指す学生が日記感覚で近況を記録するためのも…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP