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【特集】有機分子触媒:加速する触媒化学の現在地⑴

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特集にあたって

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IDPi触媒による不斉ブレンステッド酸触媒反応の進展
Recent Advances in Chiral Brønsted Acid Catalysis using IDPi Catalysts

　アルケンやアルカンは,石油由来の豊富な化合物であり,それらの直接的な変換反応は合成化学においてきわめて重要である。本稿では,キラルブレンステッド酸触媒,特に2016年にListらによって報告されたIDPi(Imidodiphosphorimidate)触媒を用いた不斉反応について,アルケンに対する不斉ヒドロ官能基化反応および,シクロプロパンのCC結合を標的とした不斉開裂反応を中心に解説する。

【目次】
1　はじめに
2　IDPi触媒によるアルケンの不斉ヒドロアルコキシ化反応
3　IDPi触媒による種々のアルケンの不斉官能基化反応への展開
4　IDPi触媒によるシクロプロパンの不斉開裂反応
5　おわりに

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強塩基性キラルブレンステッド塩基触媒による不斉分子変換反応
Asymmetric Transformations Utilizing Chiral Strong Brønsted Base Catalysts

　キラルブレンステッド塩基触媒を用いた不斉分子変換反応は,基質となる化合物を温和な条件下で直接的に光学活性化合物に変換する有用な不斉合成手法である。本稿では,最近の進展として,従来の触媒に比べて格段に高い塩基性を備えた不斉触媒の開発,ならびにそれらを用いることで実現された不斉分子変換反応について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　強塩基性キラルブレンステッド塩基触媒の設計・開発
3　酸性度の低いプロ求核剤の触媒的不斉付加反応
4　不斉触媒反応系の拡張:不斉プロトン化反応
5　エポキシドとイミンの形式的不斉[3+2]環化付加反応
6　おわりに

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Lewis酸複合型キラルBrønsted酸触媒を用いる多重選択的環化付加反応
Multiselective Cycloaddition Reaction Induced by Lewis Acid-Assisted Chiral Brønsted Acid

　α-アリールアクロレインとシクロペンタジエンとの多重選択的Diels-Alder(DA)反応を,BBr₃複合型キラルリン酸ジエステル触媒を用いて開発した。本手法では,in situで生成する酸塩基複合触媒の不斉反応場内で,通常とは異なるexo-選択的かつエナンチオ選択的にDA反応が進行する。とりわけ競合するヘテロDiels-Alder(HDA)反応が効果的に抑制され,化学選択的に反応が進行する点は特筆に値する1)。

【目次】
1　はじめに
2　多重選択的Diels-Alder(DA)反応:三臭素化ホウ素複合型キラルリン酸エステルを用いたα-アリールアクロレインの触媒反応
3　おわりに

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シグマホール相互作用を活用した有機分子触媒の創製
Design of Organocatalysts Based on Sigma-Hole Interactions

　本研究では,シグマホール相互作用の一種であるカルコゲン結合およびニクトゲン結合を活用し,有機分子の配座制御およびアルケン活性化に基づく有機触媒の新展開を示した。これらの知見は,シグマホール相互作用を鍵とした触媒設計の新たな指針を提供する。

【目次】
1　緒言
2　二重カルコゲン結合相互作用による立体配座制御型尿素の開発
3　ニクトゲン結合-ブレンステッド酸ハイブリッド型触媒の開発
4　おわりに

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医薬資源創出を指向した不斉ブロモ環化反応の開発
Development of Enantioselective Bromocyclizations toward the Synthesis of Pharmaceutical Resources

　アルケンの求電子的不斉ハロ官能基化は炭素-炭素二重結合に対して2つの官能基を同時に導入できる有用な反応である。本稿では,筆者らが最近明らかにしたキラルリン化合物の新規触媒作用について概説するとともに,この触媒系を基盤とした,単純アルケンおよび電子不足アルケンの不斉ブロモ環化反応について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　キラルリン化合物を触媒とする不斉ブロモ環化反応
3　ブロモ環化によるパラレル速度論的光学分割
4　ジフルオロアルケンに対する不斉ブロモ環化反応
5　おわりに

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イオンペアの形成を鍵とした光ラジカル反応の立体制御
Stereocontrol in Photo-induced Radical Reactions Enabled by Ion-Pairing Catalysis

　ラジカル反応は極性反応では困難な結合形成を実現できるが,ラジカルの制御に資する方法論の開拓は依然として発展途上にある。本稿では,分子性触媒の利用に焦点を当て,ラジカル反応における触媒的なイオンペアの形成を鍵とした結合形成段階の立体制御について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　カチオン性触媒によるアニオン性中間体の立体制御
3　アニオン性触媒によるカチオン性中間体の立体制御
4　おわりに

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ラジカル型有機分子触媒による芳香環の遠隔位C-H官能基化
Distal C-H Functionalization of Arenes through Radical Organocatalysis

　有機分子触媒によるラジカル種の精密制御に基づく合成戦略は,イオン反応と異なる反応性・選択性を示す点で注目を集めている。中でも,芳香環の位置選択的なC-H官能基化の分野における発展は目覚ましい。我々は,アシルをはじめとしたさまざまな官能基を,電子豊富な芳香族化合物のメタ位選択的に導入する方法論を確立した。我々の研究成果を中心に,本領域の最新の動向について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　反応デザインと反応機構
3　関連研究
4　多様な基質を用いた芳香環の遠隔位官能基化
5　おわりに

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【3誌合同特集】夢と技術の融合:大阪・関西万博 リボーンチャレンジ

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持続可能な資源の循環を実現するミライのプラスチックリサイクル ケミカルリサイクル技術:パイロリナジー
The Future of Plastic Recycling:Enabling a Sustainable Resource Loop Innovative Chemical Recycling with Pyrorenergy

　本稿では、持続可能な社会実現に向けたプラスチックリサイクルの課題と、その解決策として開発された地産地消型ケミカルリサイクル技術「パイロリナジー」について述べる。現在のプラスチックリサイクル率が低い要因は、種類の多さや複合素材、異物混入、品質劣化、コスト競争力にある。その中で、パイロリナジーはPMMA(アクリル樹脂)の水平リサイクルを可能にし、高品質なMMAモノマーを回収する。EXPO2025大阪・関西万博での展示やワークショップを通じて、本技術の有効性とリサイクルの重要性を広く啓発した。

【目次】
1　はじめに
2　なぜプラスチックのリサイクルは困難なのか?
3　二つのプラスチックリサイクル:マテリアルリサイクルとケミカルリサイクル
4　地産地消型ケミカルリサイクル技術:パイロリナジー
5　万博での展示とアクリル樹脂の水平リサイクル
6　未来のリサイクル素材を使ったオリジナルキーホルダー制作ワークショップ
7　最後に

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ポリアセタール繊維〜新しいサスティナブル素材への挑戦〜
A New Sustainable Fiber:Polyacetal Fiber

　昨今の繊維業界では,使用される素材の製造,廃棄における環境負荷の大きさが懸念しされている。それにより,世界中で新しいサスティナブル素材の開発が取り組まれている。今回は,ポリアセタール(Polyoxymethylene)樹脂を原料とて製造できる繊維が持つ,サスティナブル素材としての可能性や,その物性について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　繊維産業における環境汚染の現状と課題
3　サスティナブル繊維開発の現状
4　ポリアセタール樹脂の基礎と合成方法
5　POM繊維の物性と比較
6　サステナビリティと社会的意義
7　おわりに

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[シリーズ]世界の新農薬
1　殺虫剤　trioxyflanilide(トリオキシフラニリド)
2　殺菌剤　quinaminoprole(キナミノプロール)
3　除草剤　prochlorosulfone(プロクロロスルホン)
4　除草剤　flufenazopyr(フルフェナゾピル)

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[ケミカルプロフィル]

塩化エチル(Ethyl chloride)
塩化銅(Ⅱ)(Copper(Ⅱ)chloride)

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[ニュースダイジェスト]

・海外編
・国内編