バイオインスピレーションによるシネージティック・カタリシスのためのエンジニアリングメソポールのダブルアクティブサイトを持つ金属有機フレームワーク
Yangjian Quan1, Yang Song1, Wenjie Shi1,2
1Department of Chemistry, The University of Chicago, Chicago, Illinois 60637, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 28, 2020
まとめ
研究者は,ルイス酸とフォトレドックス部位を用いた酵素にインスパイアされた金属有機フレームワーク (MOF) 触媒を開発した. この新しいMOFはアザレンの誘導体を効率的に合成し,抗コレリン薬の触媒的生成を可能にします.
科学分野:
- 材料科学
- キャタリシス
- 有機化学
背景:
- メタル・オーガニック・フレームワーク (MOF) は,触媒用途の調整可能な多孔構造を提供します.
- ルイス酸とフォトレドックス触媒を単一の材料で組み合わせることで,新しい化学的変換が可能になります.
- 酵素に触発されたデザインは 高効率で選択的な触媒につながります
研究 の 目的:
- ルイス酸とフォトレドックス触媒サイトを併用した新しい二機能金属有機フレームワーク (MOF) の設計と合成.
- 設計されたMOFの誘導作用を,還元性クロスカップリング反応で調べる.
- 有価な薬剤化合物の合成におけるMOF触媒の有用性を実証する.
主な方法:
- 2,2'-ビピリジル-5,5-ジカルボキシラート (dcbpy) と1,4-ベンゼンディアクリラート (pdac) リガンドを使用して,混合リガンドアルミニウムベースのMOF (Al-MOF, 1) の合成.
- Al-MOFの合成後の改変により,強いルイス酸性Al-OTf部位とフォトレドックス活性 [Ir(ppy) 2 ((dcbpy) ]+部位を導入し,二機能触媒1-OTf-Irを生成する.
- N-ヒドロキシフタリミドエステルまたはアリルブロメチルケトンとビニルまたはアルキニルアザアレンを含む還元性交配反応における1-OTf-Irの触媒評価.
主要な成果:
- 統合されたルイス酸とフォトレドックス触媒の機能を持つ酵素にインスパイアされた二機能MOF (1-OTf-Ir) の成功合成.
- 1-OTf-Irは,様々な基質の還元性交互結合を触媒化して,多様なアザレンの誘導体を生成する高効率性を示した.
- 触媒は抗コロニン薬フェニラミンとクロルフェニラミンの直接合成を可能にしました.
結論:
- 開発された酵素にインスパイアされたMOF (1-OTf-Ir) は,シネージ的ルイス酸とフォトレドックス触媒のための新しいプラットフォームを表しています.
- この二機能MOFは,複雑なアザレン構造の合成のための効果的な戦略を提供します.
- 薬剤の効率的かつスケーラブルな生産に 触媒システムは有望です
