学会賞(表彰規程第3条1項に該当するもの)[学術的]

C−H結合活性化を基盤とする芳香族化合物の触媒的化学変換

 

三浦 雅博 殿(大阪大学大学院工学研究科 教授)

 三浦氏は芳香族化合物の高度利用を目的に,特に芳香族炭素‐水素結合を触媒的に活性化・切断することで,通常の手法では多段階を要するあるいは合成困難な分子群を,入手容易な出発物質から効率よく合成する化学変換手法の開発に成功し,当該分野の進展を先導する独創性に秀でた数多くの優れた成果を挙げている。以下に同氏の研究成果をまとめる。
 三浦氏は医薬品や液晶,有機材料などの合成に広く使用される芳香環どうしのクロスカップリング反応において,芳香族金属反応剤と芳香族ハロゲン化物による従来手法ではなく,パラジウム触媒の存在下,水酸基やカルボキシ基,アミド基,アシル基,イミノ基などの金属と配位する配向性官能基を有する芳香族化合物が芳香族ハロゲン化合物とオルト位特異的に直接カップリングする合成新手法を開発した。また,ヒドロキシメチル基やカルボキシ基が配向基のみならず脱離基として機能し,オルト位に加えて官能基の脱離を伴うカップリングも起こることを見出し,この反応を組み合わせることでπ共役芳香族オリゴマーを一挙に合成する新手法を開発した。本手法は芳香族複素環上での直接カップリング反応にも有効で,広範な化合物の効率合成に適用できることを明らかにした。さらに,異なる芳香環の2つの炭素‐水素結合の切断を伴うより直接的な効率手法である脱水素型のビアリールカップリング反応の開発にも成功している。特に,貴金属触媒を用いない銅触媒・促進剤によるカップリング手法は安価かつ簡便で重要・有用な手法として特筆に値する。
 三浦氏は,ロジウムやイリジウム触媒および酸化剤の存在下,芳香族化合物とオレフィンとの脱水素型酸化的直接カップリング反応が進行することを見出し,オレフィンの代わりにアセチレンを用いると脱水素型の縮環反応が起こることを明らかにした。この手法で合成した縮合芳香族化合物は光・電子機能材料への展開が期待されている。
 以上のように,三浦氏は,芳香族化合物どうしの炭素‐炭素結合形成反応において,芳香族金属反応試剤を用いずに,芳香環上の炭素‐水素結合を直接活性化・切断する手法を開発することで,目的化合物の合成における工程を格段に短縮するとともに,副生物や使用するエネルギーを格段に削減することに成功している。芳香族化合物のC−H結合活性化を基盤とする本手法は,環境低負荷型の合成プロセスを構築する重要かつ有用な反応で,同氏の成果は当該分野における先駆的な成果として広く認識されており,石油化学・有機工業化学の発展に大きく貢献すると期待される。よって,同氏の業績は顕著であり,本会表彰規程第3条1項に該当するものと認められる。

 

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