[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. 多成分連結反応 Multicomponent Reaction…
  2. 特殊ペプチド Specialty Peptide
  3. 創薬における中分子
  4. Spin-component-scaled second-ord…
  5. 二光子吸収 two photon absorption
  6. 熱活性化遅延蛍光 Thermally Activated Del…
  7. リピンスキーの「ルール・オブ・ファイブ」 Lipinski…
  8. Process Mass Intensity, PMI(プロセス…

注目情報

ピックアップ記事

  1. どっちをつかう?:in spite ofとdespite
  2. ハッピー・ハロウィーン・リアクション
  3. シクロプロパンの数珠つなぎ
  4. カルタミン
  5. フリーラジカルの祖は一体誰か?
  6. CO2の資源利用を目指した新たなプラスチック合成法
  7. 配糖体合成に用いる有機溶媒・試薬を大幅に削減できる技術開発に成功
  8. ジョージ・スミス George P Smith
  9. 元素戦略 Element Strategy
  10. 分子は基板表面で「寝返り」をうつ!「一時停止」蒸着法で自発分極の制御自在

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

第23回次世代を担う有機化学シンポジウム

「若手研究者が口頭発表する機会や自由闊達にディスカッションする場を増やし、若手の研究活動をエンカレッ…

ペロブスカイト太陽電池開発におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用

持続可能な社会の実現に向けて、太陽電池は太陽光発電における中心的な要素として注目…

有機合成化学協会誌2025年3月号:チェーンウォーキング・カルコゲン結合・有機電解反応・ロタキサン・配位重合

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2025年3月号がオンラインで公開されています!…

CIPイノベーション共創プログラム「未来の医療を支えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第105春季年会(2025)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「未来の医療…

OIST Science Challenge 2025 に参加しました

2025年3月15日から22日にかけて沖縄科学技術大学院大学 (OIST) にて開催された Scie…

ペーパークラフトで MOFをつくる

第650回のスポットライトリサーチには、化学コミュニケーション賞2024を受賞された、岡山理科大学 …

月岡温泉で硫黄泉の pH の影響について考えてみた 【化学者が行く温泉巡りの旅】

臭い温泉に入りたい! というわけで、硫黄系温泉を巡る旅の後編です。前回の記事では群馬県草津温泉をご紹…

二酸化マンガンの極小ナノサイズ化で次世代電池や触媒の性能を底上げ!

第649回のスポットライトリサーチは、東北大学大学院環境科学研究科(本間研究室)博士課程後期2年の飯…

日本薬学会第145年会 に参加しよう!

3月27日~29日、福岡国際会議場にて 「日本薬学会第145年会」 が開催されま…

TLC分析がもっと楽に、正確に! ~TLC分析がアナログからデジタルに

薄層クロマトグラフィーは分離手法の一つとして、お金をかけず、安価な方法として現在…

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