[読みたい論文] ホスホニウム塩触媒で二酸化炭素をエポキシドを反応させます

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Posted: December 16, 2019

Methoxy Groups Increase Reactivity of Bifunctional Tetraarylphosphonium Salt Catalysts for Carbon Dioxide Fixation: A Mechanistic Study (Toda, Yasunori; Komiyama, Yutaka; Esaki, Hiroyoshi; Fukushima, Kazuaki; Suga, Hiroyuki)
J. Org. Chem. 2019, 84 (23), 15578−15589.

Keywords: TAPS; CO2; 読みたい論文シリーズ; 有機化学; ブログ


ホスホニウム塩触媒下でのエポキシドと二酸化炭素の反応に関する論文のようです。エポキシドと二酸化炭素の反応はこれまでに様々な系で試されており、例えば二酸化炭素が超臨界流体という条件下での反応など、高圧下の反応もあったりするのですが、この論文の反応では「風船」に入った二酸化炭素を使用しています。そしてGraphical Abstractにあるように反応温度は60℃。というわけで温和な条件下での反応を行えることが、この触媒の特徴と言えそうです。100℃未満云々と要旨テキストにもありますね。

Supporting Informationを見る限り、基質のエポキシドの種類は多くなく、有機合成よりは触媒の機能や反応機構の解明を志向した論文のような気がします。反応スキームの真ん中あたりにあるホスホニウム塩触媒にはOH基の水素やI、P+など反応に関与しそうなところが複数あります。それぞれが基質のエポキシドや二酸化炭素の炭素原子や酸素原子と、どの順番で接触して行くのか、本文中に書いてあると思いますので、読みたい論文に追加しました。

そして最大の関心は、電子供与性のメトキシ基が触媒活性にどう影響するのか。リン原子のカチオン性を弱めるはずなのになぜ触媒活性が上がるのか、もしかして「カウンターアニオン側」に効くのか、その辺りも確かめたいところです。

この記事を書いた人
「牧岡ふうふ堂」オーナー。博士(工学)。
酒都圏在住。
某地方の国立系工業大学でアシスタントをしていました。 専門は有機反応・金属錯体(主に希土類)・π共役系。
twitterアカウントは@makiokafufudo(お仕事用)、@ymakioka(個人用)です。

 

きょうのどうぶつ

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ふと我にかえるチャシロさん。

 

計算終わりました

 

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脱ロイリー化。
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日本の英知を糾合し、AI研究開発の活性化を目指す -“人工知能研究開発ネットワーク”を設立-
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膵嚢胞性腫瘍術後再発のパターンを解明 -膵がんの早期発見や再発予測に期待-
(東北大学)
https://www.tohoku.ac.jp/japan...
嚢胞(のうほう)性膵腫瘍「膵管内乳頭粘液性腫瘍(IPMN)」で手術を受けた患者さんを対象に行った研究により、再発に特徴的なパターンを発見しました…

【世界初】反応中の合金触媒の多様な組成変化を可視化 ―低コスト・高効率な合金触媒設計への貢献に期待―
(東北大学)
https://www.tohoku.ac.jp/japan...
本分析技術や本研究で明らかとなった知見は、より高性能な合金触媒の設計・開発に貢献すると期待されます…

水中における分散力に及ぼす分極率の効果
(東京大学)
https://www.u-tokyo.ac.jp/focu...
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脱分化型脂肪肉腫の発生、進展に関わる遺伝子異常を解明 ~軟部肉腫の個別化医療の実現に向けた基盤データの整備~
(東京大学)
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/inf...
選択可能な分子標的薬が少ない悪性骨軟部腫瘍において、治療薬の開発に役立つ遺伝子異常のデータベースの一部となるものです…

超分子化学:分子で分子を包む プレスセミナーを開催
(東京工業大学)
https://www.titech.ac.jp/news/...
分子カプセルの模型を使いながら、新しい分野の研究成果をわかりやすく説明しました…

 

注目の論文

[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 45489−45497]
Tailoring Surface Hydrophilicity Property for Biomedical 316L and 304 Stainless Steels: A Special Perspective on Studying Osteoconductivity and Biocompatibility
(Peng, Cong; Izawa, Takayuki; Zhu, Liwei; Kuroda, Kensuke; Okido, Masazumi)
Tag: CA, WCA, Sn, SC

[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 45554−45560]
Formation of a Solid Electrolyte Interphase in Hydrate-Melt Electrolytes
(Ko, Seongjae; Yamada, Yuki; Yamada, Atsuo)
Tag: SEI, aq., PE, ES, SE, Sn, XPS, EM, PS, morphol., morph., e-, SEM

[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 45606−45611]
Fe/Ru Oxide as a Versatile and Effective Cocatalyst for Boosting Z-Scheme Water-Splitting: Suppressing Undesirable Backward Electron Transfer
(Nakada, Akinobu; Suzuki, Hajime; Ogawa, Kanta; Higashi, Masanobu; Saeki, Akinori; Yamakata, Akira; Kageyama, Hiroshi; Abe, Ryu)
Tag: lb, QE, AQE, TR, EC, Sn, PEC, WO, oxidn., VL, C

液晶 自己集合  
[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 46124−46131]
Photonic Shape Memory Polymer Based on Liquid Crystalline Blue Phase Films
(Yang, Jiajia; Zhao, Weidong; Yang, Zhou; He, Wanli; Wang, Jingxia; Ikeda, Tomiki; Jiang, Lei)
Tag: PBG, Tg, BP, LC, Sn, LC, polymn., SA

[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 46269−46277]
Tailoring Different Molecular Weight Phenylene–Polybenzimidazole Membranes with Remarkable Oxidative Stability and Conductive Properties for High-Temperature Polymer Electrolyte Fuel Cells
(Berber, Mohamed R.; Nakashima, Naotoshi)
Tag: PE, ES, Pv, PBI, MR, XPS, IMD, imH, Him, imid, FC, EM, PS, MRS, bim, e-, SEM, NMR, IR

[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 46350−46360]
Air Plasma-Enhanced Covalent Functionalization of Poly(methyl methacrylate): High-Throughput Protein Immobilization for Miniaturized Bioassays
(Sathish, Shivani; Ishizu, Noriko; Shen, Amy Q.)
Tag: RF, FP, Et, Pr, Sn, HT, Ab, NHS, HOSu, 123-56-8, PMMA, GFP, EDAC, MMA, DMA, EMA, Me

[ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 46361−46367]
Tuning of 2D Nanographene Adlayers on Au(111) by Electrodeposition of Metal Halide Complexes
(Ogata, Hiroto; Yoshimoto, Soichiro)
Tag: at., aq., NC, EC, Sn, lemonene, STM, ED, Ph

[ACS Biomater. Sci. Eng. 2019, 5, 6794−6800]
Development of Sodium Polyacrylate-Based High-Performance Submucosal Injection Material with Pseudoplastic Fluid Characteristics
(Hirose, Ryohei; Yoshida, Naohisa; Naito, Yuji; Yoshida, Takuma; Bandou, Risa; Daidoji, Tomo; Inoue, Ken; Dohi, Osamu; Konishi, Hideyuki; Nakaya, Takaaki; Itoh, Yoshito)
Tag: E, Sn, Na, PA, VE, ESD, curr.

鉄  
[Catal. Sci. Technol. 2019, 9, 6946−6956]
Selective mild oxidation of methane to methanol or formic acid on Fe–MOR catalysts
(Fang, Zhihao; Murayama, Haruno; Zhao, Qi; Liu, Bing; Jiang, Feng; Xu, Yuebing; Tokunaga, Makoto; Liu, Xiaohao)
Tag: Fe, CH3CH2OH, MOR, oxidn., C2H6, CH3OH, 64-18-6, HCOOH, C, CH4, MTM, EtOH

[J. Mater. Chem. A 2019, 7, 27612−27619]
Long-term stability studies of a semiconductor photoelectrode in three-electrode configuration
(Vanka, Srinivas; Sun, Kai; Zeng, Guosong; Pham, Tuan Anh; Toma, Francesca Maria; Ogitsu, Tadashi; Mi, Zetian)

ポルフィリン  
[Dalton Trans. 2019, 48, 17723−17728]
Intermolecular interactions of tetrabenzoporphyrin- and phthalocyanine-based charge-transfer complexes
(Nishi, Miki; Hayata, Yuki; Hoshino, Norihisa; Hanasaki, Noriaki; Akutagawa, Tomoyuki; Matsuda, Masaki)
Tag: CTC, MI, CT, TBP, Por

ナノ粒子  
[Dalton Trans. 2019, 48, 17874−17886]
In situ synthesis of CuO nanoparticles over functionalized mesoporous silica and their application in catalytic syntheses of symmetrical diselenides
(Das, Trisha; Chatterjee, Rana; Majee, Adinath; Uyama, Hiroshi; Morgan, David; Nandi, Mahasweta)
Tag: MS, NP, C

[Macromol. Rapid Commun. 2019, 40, ]
Hydrogel Adhesion by Wrinkling Films
(Kato, Masatoshi; Asoh, Taka‐Aki; Uyama, Hiroshi)
Tag: 57-13-6

[Macromol. Rapid Commun. 2019, 40, ]
Crosslinked Poly(N‐Isopropylacrylamide)‐Based Microfibers as Cell Manipulation Materials with Prompt Cell Detachment
(Konishi, Tomomi; Akimoto, Aya Mizutani; Nishimoto, Taihei; Tokura, Yuki; Tenjimbayashi, Mizuki; Homma, Kenta; Matsukawa, Ko; Kaku, Taisei; Hiruta, Yuki; Nagase, Kenichi; Kanazawa, Hideko; Shiratori, Seimei)
Tag: Pr, AM, iPr, i-Pr

[Macromol. Chem. Phys. 2019, 220, ]
Polymerization of Bulky of Oxirane Monomers Leading to Polyethers Exhibiting Intramolecular Charge Transfer Interactions
(Merlani, Maia; Song, Zhiyi; Wang, Yuting; Yuan, Yuehui; Luo, Jiyue; Barbakadze, Vakhtang; Chankvetadze, Bezhan; Nakano, Tamaki)
Tag: C, CT, CTB, Ph, M, ICT

[J. Polymer Sci. A 2019, 57, 2287−2294]
Synthesis and properties of a high‐performance pyrimidine‐containing self‐catalyzed phthalonitrile polymer
(Xu, Jianjun; Wang, Haifeng; Zhang, Zhenjiang; Yang, Kaixiong; Li, Peixian; Chen, Xinggang; Yu, Xiaoyan; Naito, Kimiyoshi; Zhang, Qingxin)

[J. Polymer Sci. A 2019, 57, 2295−2303]
Multifunctional Cyclic Carbonates Comprising Hyperbranched Polyacetals: Synthesis and Applications to Polymer Electrolytes and Networked Polymer Materials
(Matsukizono, Hiroyuki; Matsumoto, Kozo; Endo, Takeshi)

[Eur. J. Org. Chem. 2019, 2019, 7483−7487]
Nickel Catalyzed Intermolecular Carbonyl Addition of Aryl Halide
(Ishida, Seima; Suzuki, Hiroyuki; Uchida, Seiichiro; Yamaguchi, Eiji; Itoh, Akichika)
Tag: Ni, C, Al, Ar

[Eur. J. Org. Chem. 2019, 2019, 7499−7505]
Continuous Flow Asymmetric Transfer Hydrogenation with Long Catalyst Lifetime and Low Metal Leaching
(Kawakami, Yuji; Borissova, Antonia; Chapman, Michael R.; Goltz, Gert; Koltsova, Eleonora; Mitrichev, Ivan; Blacker, A. John)
Tag: ATH, ATP, Ir, H, as, Sn, Ar, Cat

[Chem. Eur. J. 2019, 25, 15755−15758]
Efficient Synthesis of Cyclic Sulfoximines from N‐Propargylsulfinamides through Sulfur–Carbon Bond Formation
(Aota, Yusuke; Maeda, Yoshiaki; Kano, Taichi; Maruoka, Keiji)
Tag: C, S, C

[Chem. Eur. J. 2019, 25, 15765−15771]
Fluorescent Short‐Stranded Helical Foldamers Based on L‐shaped Dibenzopyrrolo[1,2‐a][1,8]naphthyridine
(Tateno, Kotaro; Ono, Kosuke; Kawai, Hidetoshi)
Tag: PhA, FL, QY, lemonene, Ph

[Chem. Eur. J. 2019, 25, 15805−15814]
Formation of the CuII–Phenoxyl Radical by Reaction of O2 with a CuII–Phenolate Complex via the CuI–Phenoxyl Radical
(Suzuki, Takashi; Oshita, Hiromi; Yajima, Tatsuo; Tani, Fumito; Abe, Hitoshi; Shimazaki, Yuichi)
Tag: Cu, R, PhOH