[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. Spin-component-scaled second-ord…
  2. 液体キセノン検出器
  3. 卓上NMR
  4. 高速液体クロマトグラフィ / high performance …
  5. 分子糊 モレキュラーグルー (Molecular Glue)
  6. 蓄電池 Rechargeable Battery
  7. 動的コンビナトリアル化学 Dynamic Combinatori…
  8. 合成後期多様化法 Late-Stage Diversificat…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 免疫系に捕そくされない超微粒子の薬剤
  2. スコット・デンマーク Scott E. Denmark
  3. 宮浦・石山ホウ素化反応 Miyaura-Ishiyama Borylation
  4. 冬のナノテク関連展示会&国際学会情報
  5. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり⑤:ショットノートの巻
  6. Carl Boschの人生 その3
  7. 2016年化学10大ニュース
  8. ケムステタイムトラベル2011~忘れてはならない事~
  9. ハラスメントから自分を守るために。他人を守るために【アメリカで Ph.D. を取る –オリエンテーションの巻 その 2-】
  10. 昆虫細胞はなぜ室温で接着するのだろう?

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

条件の「前後」も実験条件である【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

そのpH、“本当にその場所”の値ですか?ニードル式pHセンサーを使ってみた!

突然ですが、「培養の再現性がなんか悪い」「同じ条件のはずなのに結果がズレる」といった経験はあ…

「骨格編集」×「ナノカーボン合成」〜ナノカーボン合成の新戦略を実証〜

第719回のスポットライトリサーチは、名古屋大学大学院工学研究科(忍久保研究室)博士後期課程2年の平…

【書評】立体化学 はじめの一歩

立体化学は,分子の三次元構造を理解するための重要な分野であり,有機化学や…

水のシミュレーション入門 — 水分子を計算機の中でどう”描く”か —

身近なのに、計算機にとって手強い"水"。本記事では、点電荷モデルから機械学習まで、その"描き方"の進…

◆◇◆◇ 第36回フォーラム・イン・ドージン開催のご案内 ◆◇◆◇

同仁化学研究所が熊本から世界へ情報発信するフォーラム・イン・ドージンの開催ご案内です。今年は『な…

『力』による円偏光発光のon/off制御を単一分子レベルで実現

第718回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 物質理工学院(相良研究室)博士後期課程2年の野中…

数日かかっていた反応機構解析を、わずか数分に!

機械学習ポテンシャルが変える計算化学の現在近年、DFT計算による反応機構解析は広く行われるよ…

海外ポスドクのオファーをもらう【アメリカで Ph.D. を取る: 進路編】

ポスドクとして海外に留学する場合、希望する研究室の教授に直接連絡を取り、面接などを通して適性を判断さ…

MDで観るトライボロジー 〜原子が擦れるその場をシミュレーション〜

軽くて強いのに摩耗に弱いチタン合金は、航空機や人工関節に広く使われています。原子が擦れ合うその場を分…

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