アミノ - トランス - ディヒドリドコバルト (III) アシンメトリック水素化反応の触媒
Zeming Wang1, Minhao Li1, Weiwei Zuo1
1State Key Laboratory of Advanced Fiber Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, P. R. China.
新しいコバルト (III) 触媒 (C1) は,ケトンとエステルの高効率の非対称水素化を可能にし,99%までのエナティオメア過剰を達成します. この触媒の性能は貴金属の触媒を上回り 合成の実用性を示しています
科学分野:
- 有機金属化学
- カタリシス
- 非対称合成
背景:
- 非対称な水素化 (AH) は,キラル分子の合成に不可欠である.
- 効率的で選択的な触媒の開発,特に土に豊富な金属触媒の開発は,依然として重要な課題です.
- コバルト触媒は有望ですが,高い性能のためには最適化が必要です.
研究 の 目的:
- 非対称な水素化のための新しいアミノ - トランス - ディヒドリドコバルト (III) 触媒 (C1) を開発し,特徴づけること.
- ケトンとエステル還元のためのC1の基本的な化学と触媒的活動を調査する.
- C1の性能を既存の貴金属とコバルトベースの触媒と比較する.
主な方法:
- コバルト (III) 前触媒 (PC1) と活性触媒 (C1) の合成と特徴付け
- 様々なケトンおよびエステル基質の非対称な水素化における触媒活性およびエナチオ選択性の評価.
- 反応メカニズムを明らかにし,ターンオーバーを制限するステップを特定するために,運動研究と密度関数理論 (DFT) の計算を行う.
主要な成果:
- 新しいコバルト (III) 触媒C1は,高回転周波数 (最大9.9s−1) と優れたエナチオ選択性 (最大99%e.e.) を示した. ケトンAHは軽度な条件下で
- C1は貴金属 (Ru, Ir) 触媒と他のコバルト触媒の性能を大幅に上回り,それぞれ66~90倍と8500倍以上の改善を示した.
- 触媒は50gのスケールで95%eEで (R) -イナベンフィードを合成し,実用性を示した. DFTの計算では,エナチオ決定段階の低エネルギーバリアが明らかになった.
結論:
- アミノ - トランス - ディヒドリドコバルト (III) 触媒C1は,非対称な水素化触媒の重要な進歩を表しています.
- 独特のトランス・ヒドリド・リガンドとNH機能は,触媒を活性化し,外界のH2ヘテロリート分裂経路を容易にします.
- C1は,キラル合成のための貴金属触媒に非常に効率的で,選択的で,潜在的により持続可能な代替手段を提供します.
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