[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

[amazonjs asin=”4882319136″ locale=”JP” title=”有機分子触媒の新展開 (CMC Books)”][amazonjs asin=”3527332367″ locale=”JP” title=”Comprehensive Enantioselective Organocatalysis: Catalysts, Reactions, and Applications, 3 Volume Set”][amazonjs asin=”3527305173″ locale=”JP” title=”Asymmetric Organocatalysis: From Biomimetic Concepts to Applications in Asymmetric Synthesis”]

関連リンク

 

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
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. E値 Environmental(E)-factor
  2. 表現型スクリーニング Phenotypic Screening
  3. 導電性ゲル Conducting Gels: 流れない流体に電気…
  4. 動的コンビナトリアル化学 Dynamic Combinatori…
  5. 分子の点群を帰属する
  6. GHS(化学品の分類および表示に関する世界調和システム)
  7. 極性表面積 polar surface area
  8. 色素増感型太陽電池 / Dye-sensitized Solar…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 新型コロナの飲み薬モルヌピラビルの合成・生体触媒を用いた短工程化
  2. 第129回―「環境汚染有機物質の運命を追跡する」Scott Mabury教授
  3. 2018年ケムステ人気記事ランキング
  4. 井上 将行 Masayuki Inoue
  5. トリメトキシフェニルシラン:Trimethoxyphenylsilane
  6. エーザイ 巨大市場、抗ガン剤開発でライバルに先行
  7. 可視光応答性光触媒を用いる高反応性アルキンの生成
  8. 飯野 裕明 Hiroaki Iino
  9. カルボニル-エン反応(プリンス反応) Carbonyl-Ene Reaction (Prins Reaction)
  10. メタルフリー C-H活性化~触媒的ホウ素化

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2007年10月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

注目情報

最新記事

クソニンジンのはなし ~草餅の邪魔者~

Tshozoです。昔住んでいた社宅近くの空き地の斜面に結構な数の野草があって、中でもヨモギは春に…

ジアリールエテン縮環二量体の二閉環体の合成に成功

第 654回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院松田研究室の 佐竹 来実さ…

【産総研・触媒化学研究部門】新卒・既卒採用情報

触媒部門では、「個の力」でもある触媒化学を基盤としつつも、異分野に積極的に関わる…

触媒化学を基盤に展開される広範な研究

前回の記事でご紹介したとおり、触媒化学研究部門(触媒部門)では、触媒化学を基盤に…

「産総研・触媒化学研究部門」ってどんな研究所?

触媒化学融合研究センターの後継として、2025年に産総研内に設立された触媒化学研究部門は、「触媒化学…

Cell Press “Chem” 編集者 × 研究者トークセッション ~日本発のハイクオリティな化学研究を世界に~

ケムステでも以前取り上げた、Cell PressのChem。今回はChemの編集…

光励起で芳香族性を獲得する分子の構造ダイナミクスを解明!

第 654 回のスポットライトリサーチは、分子科学研究所 協奏分子システム研究セ…

藤多哲朗 Tetsuro Fujita

藤多 哲朗(ふじた てつろう、1931年1月4日 - 2017年1月1日)は日本の薬学者・天然物化学…

MI conference 2025開催のお知らせ

開催概要昨年エントリー1,400名超!MIに特化したカンファレンスを今年も開催近年、研究開発…

【ユシロ】新卒採用情報(2026卒)

ユシロは、創業以来80年間、“油”で「ものづくり」と「人々の暮らし」を支え続けている化学メーカーです…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP