特許 6883257 還元反応用固体触媒

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6883257

(24)【登録日】2021年5月12日

(45)【発行日】2021年6月9日

(54)【発明の名称】還元反応用固体触媒

(51)【国際特許分類】

   B01J 31/22 20060101AFI20210531BHJP

   C12Q 1/00 20060101ALI20210531BHJP

   C07F 17/00 20060101ALN20210531BHJP

   C07F 15/00 20060101ALN20210531BHJP

【ＦＩ】

   B01J31/22 Z

   C12Q1/00 Z

   !C07F17/00

   !C07F15/00 B

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-97044(P2017-97044)

(22)【出願日】2017年5月16日

(65)【公開番号】特開2018-192409(P2018-192409A)

(43)【公開日】2018年12月6日

【審査請求日】2020年3月12日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、戦略的創造研究推進事業「先導的物質変換領域（ＡＣＴ‐Ｃ）」委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110001047

【氏名又は名称】特許業務法人セントクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】脇 稔

(72)【発明者】

【氏名】氷見山 幹基

(72)【発明者】

【氏名】堀井 満正

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 伸二

【審査官】 山口 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１９３４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００６７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０２９９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７８２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２７８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２１１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１６２２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ２１／００−３８／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンパク質存在下での還元反応に使用する固体触媒であって、
下記式（１）：

【化1】

〔前記式（１）中、Ｍは、配位子Ｌが結合していてもよい遷移金属原子を表し、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの少なくとも１つの基は、下記式（２）：

【化2】

（前記式（２）中、Ｙは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、エーテル基、カルボニル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群から選択される２価又は３価の有機基或いは単結合であり、Ｒ^ａは炭素数１〜８のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリル基を表し、Ｒ^ｂは水素原子又はシリル基を表し、ｋは１又は２であり、ｉは１〜３の整数であり、ｊは０〜２の整数であり、１≦ｉ＋ｊ≦３であり、ｉとｊとの組み合わせは、複数存在する前記式（２）で表される基においてそれぞれ独立であり、＊は隣接する構造との結合部位である。）
で表される基であり、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの残りの基はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、或いはアルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシ基、カルボン酸エステル基、アセチル基、ベンゾイル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトロ基及びシアノ基からなる群から選択される１価又は２価の有機基である。〕
で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカからなり、
前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカの中心細孔直径が、２〜１０ｎｍであり、かつ、前記タンパク質分子の大きさより小さいことを特徴とする還元反応用固体触媒。

【請求項2】

前記タンパク質が生理活性タンパク質であることを特徴とする請求項１に記載の還元反応用固体触媒。

【請求項3】

前記生理活性タンパク質が、血漿タンパク質、酵素、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、抗体からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項２に記載の還元反応用固体触媒。

【請求項4】

前記遷移金属原子がロジウム原子であることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の還元反応用固体触媒。

【請求項5】

前記遷移金属原子にペンタメチルシクロペンタジエニルが配位していることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の還元反応用固体触媒。

【請求項6】

前記還元反応が水素移動反応であることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の還元反応用固体触媒。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、還元反応用固体触媒に関し、より詳しくは、タンパク質存在下での還元反応に使用する還元反応用固体触媒に関する。

【背景技術】

【0002】

酵素は、基質特異的かつ立体選択的な反応を進行させる機能を有するものであり、医薬品の製造過程において有用であることが知られている。しかしながら、これまで、酵素は高価であり、安定的な確保が困難であったため、化学反応における触媒として利用するには多くの課題があった。近年、遺伝子工学技術の進歩により、目的とする酵素を安価で大量に製造することが可能となり、医薬品、生理活性物質、農薬、機能性材料等の製造過程への適用等、酵素の工業的な利用が期待されている。

【0003】

例えば、特開２０１２−１０６２２５号公報（特許文献１）には、オキソバナジウム触媒及びリパーゼの存在下で、環状ラセミ体アリルアルコールとビニルエステルとを反応させて、医薬品等の合成中間体である光学活性アリルエステルを製造する方法が提案されている。この方法では、オキソバナジウム触媒によるアリルアルコールの１，３−転位反応及びラセミ化反応と、リパーゼによる光学分割反応とが同時に進行するため、これらの反応を１つの容器内で行うことによって製造工程の削減を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１０６２２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、オキソバナジウム触媒等の遷移金属触媒を、リパーゼ等の酵素（タンパク質）の存在下で均一系触媒として使用すると、タンパク質の非特異的吸着により遷移金属触媒が失活するという問題があった。また、特許文献１に記載のように、遷移金属化合物をメソポーラスシリカの内部に固定化しても、タンパク質による遷移金属化合物の失活を十分に抑制することは困難であった。

【0006】

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、タンパク質の存在下での還元反応において高い触媒活性を示す還元反応用固体触媒を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ビピリジン基を備えるメソポーラス有機シリカと遷移金属化合物とを混合して、ビピリジン基が前記遷移金属化合物中の遷移金属原子に配位した遷移金属錯体を形成することによって、前記遷移金属化合物がメソポーラス有機シリカの細孔内表面に固定化されることを見出し、さらに、得られた遷移金属含有メソポーラス有機シリカがタンパク質の存在下での還元反応において優れた触媒活性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。

【0008】

すなわち、本発明の還元反応用固体触媒は、タンパク質存在下での還元反応に使用する固体触媒であって、下記式（１）：

【0009】

【化1】

【0010】

〔前記式（１）中、Ｍは、配位子Ｌが結合していてもよい遷移金属原子を表し、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの少なくとも１つの基は、下記式（２）：

【0011】

【化2】

【0012】

（前記式（２）中、Ｙは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、エーテル基、カルボニル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群から選択される２価又は３価の有機基或いは単結合であり、Ｒ^ａは炭素数１〜８のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリル基を表し、Ｒ^ｂは水素原子又はシリル基を表し、ｋは１又は２であり、ｉは１〜３の整数であり、ｊは０〜２の整数であり、１≦ｉ＋ｊ≦３であり、ｉとｊとの組み合わせは、複数存在する前記式（２）で表される基においてそれぞれ独立であり、＊は隣接する構造との結合部位である。）
で表される基であり、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの残りの基はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、或いはアルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシ基、カルボン酸エステル基、アセチル基、ベンゾイル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトロ基及びシアノ基からなる群から選択される１価又は２価の有機基である。〕
で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカからなり、
前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカの中心細孔直径が、２〜１０ｎｍであり、かつ、前記タンパク質分子の大きさより小さいことを特徴とするものである。

【0013】

このような還元反応用固体触媒において、前記タンパク質としては生理活性タンパク質が好ましく、血漿タンパク質、酵素、輸送タンパク質、貯蔵タンパク質、抗体からなる群から選択される少なくとも１種がより好ましい。

【0014】

また、本発明の還元反応用固体触媒においては、前記遷移金属原子がロジウム原子であることが好ましく、遷移金属原子にペンタメチルシクロペンタジエニルが配位していることが好ましい。さらに、前記還元反応は水素移動反応であることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、タンパク質の存在下での還元反応において高い触媒活性を示す還元反応用固体触媒を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】調製例１で得られたビピリジン基含有メソポーラス有機シリカ及び合成例１で得られたＲｈ含有メソポーラス有機シリカのＸ線回折パターンを示すグラフである。

【図2】合成例１で得られたＲｈ含有メソポーラス有機シリカの窒素吸脱着等温線を示すグラフである。

【図3】ウシ血清アルブミン濃度と２−シクロヘキセ−１−オンの転化率との関係を示すグラフである。

【図4】Ｒｈ含有メソポーラス有機シリカ、Ｒｈ含有ノンポーラスシリカ、又はＲｈ含有メソポーラスシリカを用いた場合の２−シクロヘキセ−１−オンの転化率を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。

【0018】

本発明の還元反応用固体触媒は、タンパク質存在下での還元反応に使用されるものであり、下記式（１）：

【0019】

【化3】

【0020】

〔前記式（１）中、Ｍは、配位子Ｌが結合していてもよい遷移金属原子を表し、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの少なくとも１つの基は、下記式（２）：

【0021】

【化4】

【0022】

（前記式（２）中、Ｙは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、エーテル基、カルボニル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群から選択される２価又は３価の有機基或いは単結合であり、Ｒ^ａは炭素数１〜８のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリル基を表し、Ｒ^ｂは水素原子又はシリル基を表し、ｋは１又は２であり、ｉは１〜３の整数であり、ｊは０〜２の整数であり、１≦ｉ＋ｊ≦３であり、ｉとｊとの組み合わせは、複数存在する前記式（２）で表される基においてそれぞれ独立であり、＊は隣接する構造との結合部位である。）
で表される基であり、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの残りの基はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、或いはアルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、フェノキシ基、カルボキシ基、カルボン酸エステル基、アセチル基、ベンゾイル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトロ基及びシアノ基からなる群から選択される１価又は２価の有機基である。〕
で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカからなるものである。このような本発明の還元反応用固体触媒においては、タンパク質がメソポーラス有機シリカの細孔内に侵入しにくく、このような細孔内に触媒活性種である遷移金属原子が固定化されているため、タンパク質による触媒の失活が抑制され、タンパク質の存在下においても高い触媒活性を得ることが可能となる。

【0023】

本発明の還元反応用固体触媒において、前記式（１）で表される構造は、前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカの骨格中に含まれていることが好ましい。これにより、細孔内での反応基質の拡散性が阻害されにくくなり、高い触媒活性を得ることができる。

【0024】

本発明の還元反応用固体触媒は、前記式（１）で示されるように、ビピリジン基を含有しており、このビピリジン基が遷移金属原子に配位することによって遷移金属錯体が形成され、この遷移金属錯体が活性サイトとなって触媒作用を示す。なお、本発明の還元反応用固体触媒においては、全てのビピリジン基が前記遷移金属原子に配位している必要はない。また、前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカにおいては、前記式（２）で表される基は架橋点を有する基（以下、「架橋基」ともいう）であり、この架橋基中のシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）によってビピリジン基が三次元的に架橋されているため、本発明の還元反応用固体触媒は、機械的作用や化学的作用に対して高い耐久性を示すものとなる。

【0025】

前記式（１）において、Ｍは遷移金属原子を表す。このような遷移金属原子としては、還元反応に触媒活性種として作用するものであれば特に制限はないが、還元反応において高い触媒活性を示す錯体触媒が得られるという観点から、周期表第９族の遷移金属原子が好ましく、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）がより好ましい。

【0026】

また、このような遷移金属原子Ｍには、配位子Ｌが結合していてもよい。Ｍに配位している配位子Ｌの数は１又は２以上であり、２以上の配位子Ｌが配位している場合、それらは同一のものであっても異なるものであってもよい。このような配位子Ｌとしては、前記遷移金属原子に配位するものであれば特に制限はないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、ヒドロキシル基、アセトキシ基等の酸素系配位子、カルボニル、１，５−シクロオクタジエン、ｃｉｓ−シクロオクテン、テトラメチルシクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン、シメン等の炭素系配位子、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィンといったトリアルキルホスフィン、トリフェニルホスフィンといったトリアリールホスフィン等のリン系配位子、アンモニア、シクロヘキシルジアミン、アルキルアミン等の窒素系配位子、クロロ、ブロモ、ヨード等のハロゲン系配位子、トリフラート、トシラート、メシラート等のスルホン酸系配位子が挙げられる。このような配位子のうち、触媒反応時に脱離しやすいという観点から、ハロゲン系配位子、スルホン酸系配位子が好ましく、スルホン酸系配位子がより好ましく、また、遷移金属原子上の電子密度を向上させるという観点から、炭素系配位子が好ましく、テトラメチルシクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエンがより好ましい。また、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）やアセトニトリル（ＣＨ_３ＣＮ）等の溶媒分子が配位していてもよい。

【0027】

また、前記式（１）において、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの少なくとも１つの基は、前記式（２）で表される架橋基であり、メソ細孔構造が形成されやすいという観点から、Ｒ^１〜Ｒ^４のうちの少なくとも１つの基及びＲ^５〜Ｒ^８のうちの少なくとも１つの基がそれぞれ独立に前記架橋基であることが好ましく、Ｒ^２及びＲ^６がそれぞれ独立に前記架橋基であることがより好ましい。

【0028】

前記式（２）中のＹは、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数１〜６）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜６）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜１２、より好ましくは炭素数２〜６）、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１２）、エーテル基、カルボニル基、アミノ基、アミド基及びイミド基からなる群から選択される２価又は３価の有機基或いは単結合である。

【0029】

前記アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられ、前記アルケニレン基としては、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基等が挙げられ、前記アルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基等が挙げられ、前記アリーレン基としては、例えば、フェニレン基等の単環の芳香族環、ナフチレン基、フルオレニレン基等の芳香族縮合環が挙げられる。

【0030】

このような２価又は３価の有機基及び単結合のうち、固体触媒の機械的強度及び化学的安定性が向上するという観点から、アルキレン基及び単結合が好ましく、炭素数１〜６のアルキレン基及び単結合がより好ましい。

【0031】

前記式（２）中のＲ^ａは、炭素数１〜８（好ましくは１〜４）のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリル基を表し、前記アリル基はメチル基等の置換基を有していてもよい。また、前記式（２）中のＲ^ｂは水素原子又はシリル基を表し、前記シリル基としては、トリメチルシリル基等のアルキルシリル基が挙げられ、Ｒ^ｂとしては、化学的安定性が向上するという観点から、シリル基が好ましい。

【0032】

また、前記式（２）中の＊は、隣接する構造との結合部位である。前記隣接する構造としては、前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカ中の前記式（１）で表される構造からなる繰り返し単位、後述する式（３）で表される構造からなる繰り返し単位、後述する式（４）で表される構造等が挙げられる。

【0033】

前記式（２）中のｋは１又は２であり、ｉは１〜３の整数（好ましくは２〜３の整数）であり、ｊは０〜２の整数（好ましくは０〜１の整数）であり、１≦ｉ＋ｊ≦３（好ましくは２≦ｉ＋ｊ≦３）である。なお、ｉとｊとの組み合わせは、複数存在する前記架橋基においてそれぞれ独立であり、本発明の還元反応用固体触媒中の全ての前記架橋基において同じである必要はない。

【0034】

前記式（１）において、Ｒ^１〜Ｒ^８のうちの残りの基はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、或いはアルキル基（好ましくは炭素数１〜１２）、アリール基（好ましくは炭素数６〜１２）、ヒドロキシ基、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜１２）、フェノキシ基、カルボキシ基、カルボン酸エステル基（好ましくは炭素数１〜４）、アセチル基、ベンゾイル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ニトロ基及びシアノ基からなる群から選択される１価又は２価の有機基である。

【0035】

前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、前記アリール基としては、例えば、フェニル基等の単環の芳香族環、ナフチル基、フルオレニル基等の芳香族縮合環が挙げられ、前記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられ、前記カルボン酸エステル基としては、カルボン酸メチル基、カルボン酸エチル基、カルボン酸プロピル基、カルボン酸ブチル基等が挙げられる。

【0036】

このような１価又は２価の有機基のうち、固体触媒の機械的強度及び化学的安定性が向上するという観点から、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、フェニル基、フェノキシ基が好ましく、水素原子がより好ましい。

【0037】

前記式（１）で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカにおいて、遷移金属含有メソポーラス有機シリカ１ｇあたりの遷移金属原子の固定化量としては、０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上であれば特に制限はないが、触媒活性の向上と遷移金属原子の有効利用という観点から、０．０１〜３．０ｍｍｏｌ／ｇが好ましく、０．０２〜２．５ｍｍｏｌ／ｇがより好ましく、０．０５〜２．０ｍｍｏｌ／ｇがさらに好ましく、０．０７５〜１．５ｍｍｏｌ／ｇが特に好ましく、０．１０〜１．０ｍｍｏｌ／ｇが最も好ましい。

【0038】

このような遷移金属原子の固定化量は、ビピリジン基含有メソポーラス有機シリカ中のビピリジン基の含有量に応じて任意に調整することができ、また、前記ビピリジン基の含有量も任意に調整することができる。特に、本発明の還元反応用固体触媒においては、細孔直径が比較的大きいメソポーラス有機シリカを担体として用いているため、細孔が閉塞したり、細孔直径が小さくなったりしにくいため、触媒性能を低下させることなく、遷移金属原子の固定化量を増加させることができる。

【0039】

また、前記式（１）で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカにおいては、前記式（１）で表される構造以外の構造（以下、「その他の構造」という）を含んでいてもよい。このようなその他の構造としては、下記式（３）及び（４）：

【0040】

【化5】

【0041】

で表される構造が好ましく、これらの構造はいずれか一方が含まれていても両方が含まれていてもよい。

【0042】

前記式（３）において、Ｒ^９は、２〜４価の有機基であり、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数１〜６）、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜１２）等が挙げられる。前記式（３）及び（４）において、Ｒ^ｃはそれぞれ独立に炭素数１〜８（好ましくは１〜４）のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリル基を表し、前記アリル基はメチル基等の置換基を有していてもよい。また、前記式（３）及び（４）において、Ｒ^ｄはそれぞれ独立に水素原子又はシリル基を表し、前記シリル基としては、トリメチルシリル基等のアルキルシリルが挙げられ、Ｒ^ｄとしては、化学的安定性が向上するという観点から、シリル基が好ましい。

【0043】

また、前記式（３）及び（４）中の＊は、隣接する構造との結合部位である。前記隣接する構造としては、前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカ中の前記式（１）で表される構造からなる繰り返し単位、前記式（３）で表される構造からなる繰り返し単位、前記式（４）で表される構造等が挙げられる。

【0044】

前記式（３）及び（４）中のｒはそれぞれ独立に１又は２であり、ｐはそれぞれ独立に１〜３の整数（好ましくは２〜３の整数）であり、ｑはそれぞれ独立に０〜２の整数（好ましくは０〜１の整数）であり、１≦ｐ＋ｑ≦３（好ましくは２≦ｐ＋ｑ≦３）である。なお、ｐとｑとの組み合わせは、複数存在する前記式（３）又は（４）で表される構造においてそれぞれ独立であり、本発明の還元反応用固体触媒中の全ての前記式（３）又は（４）で表される構造において同じである必要はない。

【0045】

前記式（１）で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカにおいて、このようなその他の構造の割合としては、前記式（１）で表される構造とその他の構造との合計量に対して、９９．５ｍｏｌ％以下であれば特に制限はないが、触媒活性が向上するという観点から、０〜９０ｍｏｌ％が好ましく、０〜７０ｍｏｌ％がより好ましく、０〜５０ｍｏｌ％がさらに好ましく、０〜３０ｍｏｌ％が特に好ましい。

【0046】

本発明にかかる遷移金属含有メソポーラス有機シリカはメソ細孔を有する構造（メソ細孔構造）を有する。このようなメソ細孔構造における細孔径（中心細孔直径）としては、タンパク質が細孔内に侵入することを防ぐという観点から、タンパク質分子の大きさより小さいことが好ましく、具体的には、１〜２０ｎｍが好ましく、２〜１０ｎｍがより好ましい。中心細孔直径が前記下限未満になると、触媒反応における反応基質がメソ細孔内に十分に拡散せず、触媒反応が十分に進行しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、タンパク質が細孔内に侵入し、触媒活性種である遷移金属原子が失活する傾向にある。

【0047】

また、前記メソ細孔構造における全細孔容量としては、０．１ｃｍ^３／ｇ以上が好ましく、０．２ｃｍ^３／ｇ以上がより好ましい。全細孔容量が前記下限未満になると、触媒反応における反応基質がメソ細孔内に十分に拡散せず、触媒反応が十分に進行しない傾向にある。さらに、前記遷移金属含有メソポーラス有機シリカにおいて、ＢＥＴ比表面積としては、１００ｃｍ^２／ｇ以上が好ましく、３００ｃｍ^２／ｇ以上がより好ましい。ＢＥＴ比表面積が前記下限未満になると、十分な触媒活性が得られない傾向にある。

【0048】

なお、前記中心細孔直径とは、細孔容積（Ｖ）を細孔直径（Ｄ）で微分した値（ｄＶ／ｄＤ）を細孔直径（Ｄ）に対してプロットした曲線（細孔径分布曲線）の最大ピークにおける細孔直径であり、次に述べる方法により求めることができる。すなわち、試料を液体窒素温度（−１９６℃）に冷却して窒素ガスを導入し、定容量法或いは重量法によりその吸着量を求め、次いで、導入する窒素ガスの圧力を徐々に増加させ、各平衡圧に対する窒素ガスの吸着量をプロットし、吸着等温線を得る。この吸着等温線を用い、ＤＦＴ（Ｄｅｎｓｉｔｙ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ−Ｔｈｅｏｒｙ）法、Ｃｒａｎｓｔｏｎ−Ｉｎｋｌａｙ法、Ｐｏｌｌｉｍｏｒｅ−Ｈｅａｌ法、ＢＪＨ法等の計算法により細孔径分布曲線を求めることができる。

【0049】

また、本発明にかかる遷移金属含有メソポーラス有機シリカのＸ線回折パターンには、１〜５０ｎｍのｄ値に相当する回折角度に１本以上の回折ピークが存在していることが好ましい。Ｘ線回折ピークは、そのピーク角度に相当するｄ値の周期構造が試料中に存在することを意味する。従って、１〜５０ｎｍのｄ値に相当する回折角度に１本以上の回折ピークがあることは、細孔が１〜５０ｎｍの間隔で規則的に配列している、規則的なメソ細孔構造を備えていることを意味する。このような規則的なメソ細孔構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカは、前記遷移金属錯体が安定に固定化されており、触媒活性に優れている。

【0050】

このような本発明の還元反応用固体触媒は、例えば、下記式（１ａ）：

【0051】

【化6】

【0052】

〔前記式（１ａ）中、Ｒ^１〜Ｒ^８は前記式（１）中のＲ^１〜Ｒ^８と同一の基である。〕
で表される構造を備えるビピリジン基含有メソポーラス有機シリカと遷移金属化合物とを混合することによって製造することができる。これにより、前記式（１ａ）中の窒素原子が前記遷移金属化合物中の遷移金属原子に配位し、前記式（１）で表される構造を備える遷移金属含有メソポーラス有機シリカが得られる。このような混合は、触媒反応を行う前に、触媒反応系とは異なる系で行なってもよいし、触媒反応系において行なってもよい。

【0053】

前記遷移金属化合物としては特に制限はないが、遷移金属原子Ｍに１又は２以上の前記配位子Ｌが配位している遷移金属錯体が好ましい。このような遷移金属錯体としては、（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ロジウム（III）ジクロリドダイマー（［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２）、（ペンタメチルシクロペンタジエニル）イリジウム（III）ジクロリドダイマー（［ＩｒＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２）等が挙げられる。

【0054】

前記式（１ａ）で表される構造を備えるメソポーラス有機シリカにおいて、前記式（１ａ）で表される構造は、前記メソポーラス有機シリカの骨格中に含まれていることが好ましい。これにより、細孔内での反応基質の拡散性が阻害されにくく、高い触媒活性を有する還元反応用固体触媒を得ることができる。

【0055】

また、上述したように、前記式（１ａ）中のＲ^１〜Ｒ^８は前記式（１）中のＲ^１〜Ｒ^８と同一の基である。前記式（１ａ）における前記式（２）中のＲ^ｂとしては、化学的安定性が向上するという観点から、シリル基が好ましい。また、前記式（１ａ）における前記式（２）中の結合部位＊に結合する隣接する構造としては、前記メソポーラス有機シリカ中の前記式（１ａ）で表される構造からなる繰り返し単位、前記式（３）で表される構造、前記式（４）で表される構造等が挙げられる。

【0056】

前記式（１ａ）で表される構造を備えるメソポーラス有機シリカにおいて、メソポーラス有機シリカ１ｇあたりの前記式（１ａ）で表される構造の導入量としては、０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上であれば特に制限はないが、遷移金属錯体の形成のしやすさという観点から、０．０５ｍｍｏｌ／ｇ以上が好ましく、０．１０ｍｍｏｌ／ｇ以上がより好ましく、０．１５ｍｍｏｌ／ｇ以上がさらに好ましく、０．２０ｍｍｏｌ／ｇ以上が特に好ましい。なお、前記式（１ａ）で表される構造の導入量の上限としては特に制限はないが、４ｍｍｏｌ／ｇ以下が好ましい。本発明の還元反応用固体触媒においては、このような前記式（１ａ）で表される構造の導入量（すなわち、ビピリジン基の導入量）を適宜調整することができ、その結果、遷移金属原子の固定化量を容易に制御することが可能となる。

【0057】

また、前記式（１ａ）で表される構造を備えるメソポーラス有機シリカにおいては、前記式（１ａ）で表される構造以外の構造（以下、「その他の構造」という）を含んでいてもよい。このようなその他の構造としては、前記式（３）及び（４）で表される構造が好ましく、これらの構造はいずれか一方が含まれていても両方が含まれていてもよい。

【0058】

前記式（１ａ）で表される構造を備えるメソポーラス有機シリカにおいて、このようなその他の構造の割合としては、前記式（１ａ）で表される構造との合計量に対して、９９．５ｍｏｌ％以下であれば特に制限はないが、触媒活性が向上するという観点から、０〜９０ｍｏｌ％が好ましく、０〜７０ｍｏｌ％がより好ましく、０〜５０ｍｏｌ％がさらに好ましく、０〜３０ｍｏｌ％が特に好ましい。

【0059】

なお、このような前記式（１ａ）で表される構造を備えるメソポーラス有機シリカは、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、２０１４年、第１３６巻、第１０号、４００３〜４０１１頁、特開２０１４−１９３４５７号公報、特開２０１７−０２９９２６号公報等に記載の方法により製造することができる。

【0060】

＜還元反応＞
本発明の還元反応用固体触媒は、タンパク質の存在下での還元反応に使用される。前記タンパク質としては、本発明の還元反応用固体触媒による効果（すなわち、タンパク質による遷移金属原子の触媒活性の失活を抑制するという効果）が十分に発揮されるという観点から、生理活性タンパク質が好ましく、血漿タンパク質（例えば、アルブミン、グロブリン、フィブリノゲン）、酵素（例えば、エステラーゼ、グリコシダーゼ、ペプチダーゼ、リパーゼ等の加水分解酵素、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ等の脱水素酵素）がより好ましい。これらのタンパク質は、１種が単独で存在していても２種以上が存在していてもよい。

【0061】

前記還元反応としては特に制限はないが、水素転移反応、水素移動反応、炭素−炭素不飽和結合の水素化反応、カルボニルの水素化反応、イミンの水素化反応等が挙げられる。

【実施例】

【0062】

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0063】

（調製例１）
＜ビピリジン基含有メソポーラス有機シリカの調製＞
オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド（Ｃ_１８ＴＭＡＣｌ、３．７８ｇ（１０．８ｍｍｏｌ））、蒸留水（２０２ｍｌ）及び６Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（０．５９ｍｌ（３．５４ｍｍｏｌ））を混合して５０℃に加熱し、得られた混合物に、激しく撹拌しながら、５，５’−ビス（トリイソプロポキシシリル）−２，２’−ビピリジン（Ｓｉ−ＢＰｙ−Ｓｉ、４．５９ｇ（８．１２ｍｍｏｌ））のエタノール溶液（９．１７ｍｌ）を９０分間かけて滴下した。得られた溶液を５０℃で加熱しながら３日間激しく撹拌し、さらに５０℃で加熱しながら３日間静置して、下記反応式（Ｐ１）：

【0064】

【化7】

【0065】

で表される反応を行なった。生成した沈殿物を加圧ろ過により回収し、鋳型界面活性剤（Ｃ_１８ＴＭＡＣｌ）を含むビピリジン基含有有機シリカメソ構造体を得た。この有機シリカメソ構造体を酸性エタノール（エタノール３４６ｍｌと２Ｍ塩酸１０．２ｍｌの混合溶液）に添加し、一晩懸濁させて前記鋳型界面活性剤を除去し、薄黄色〜灰色の固体であるビピリジン基含有メソポーラス有機シリカ（ＢＰｙ−ＰＭＯ）を得た。このＢＰｙ−ＰＭＯのビピリジン基含有量は３．１８ｍｍｏｌ−ＢＰｙ／ｇであった。

【0066】

（比較調製例１）
＜ビピリジン基担持ノンポーラスシリカの調製＞
アルゴン雰囲気下、非晶質シリカゲル（ｓｉｌｉｃａ、関東化学株式会社製「球状シリカゲル６０Ｎ」、比表面積６８０ｍ^２／ｇ、細孔径５．４ｎｍ）（１．００ｇ）をトルエン（３０ｍｌ）中に分散させ、この分散液に５−（４−トリエトキシシリルブチル）−５’−メチル−２，２’−ビピリジン（２５０ｍｇ（６４３μｍｏｌ））を添加した。得られた懸濁液にトリフルオロ酢酸（２０μｌ）を滴下した後、還流しながら１日間撹拌して、下記反応式（Ｐ２）：

【0067】

【化8】

【0068】

で表される反応を行なった。得られた懸濁液を、メンブレンフィルター（孔径０．５μｍ）を用いて減圧ろ過し、ろ滓をトルエンおよびメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、ピリジン基担持ノンポーラスシリカ（ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ）を得た。このＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａのビピリジン基含有量は０．５１４ｍｍｏｌ−ＢＰｙ／ｇであった。

【0069】

（比較調製例２）
＜ビピリジン基担持メソポーラスシリカの調製＞
アルゴン雰囲気下、メソポーラスシリカ（ＦＳＭ−１６、太陽化学株式会社製「ＴＭＰＳ−４Ｒ」、比表面積８９７ｍ^２／ｇ、細孔径３．９ｎｍ）（２００ｍｇ）をトルエン（１０ｍｌ）中に分散させ、この分散液に５−（４−トリエトキシシリルブチル）−５’−メチル−２，２’−ビピリジン（ＢＰｙ−Ｃ４−Ｓｉ、５０ｍｇ（１２９μｍｏｌ））を添加した。得られた懸濁液にトリフルオロ酢酸（２０μｌ）を滴下した後、還流しながら１日間撹拌して、下記反応式（Ｐ３）：

【0070】

【化9】

【0071】

で表される反応を行なった。得られた懸濁液を、メンブレンフィルター（孔径０．５μｍ）を用いて減圧ろ過し、ろ滓をトルエンおよびメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、ビピリジン基担持メソポーラスシリカ（ＢＰｙ−ＦＳＭ）を得た。このＢＰｙ−ＦＳＭのビピリジン基含有量は０．５１５ｍｍｏｌ−ＢＰｙ／ｇであった。

【0072】

（合成例１）
＜Ｒｈ含有メソポーラス有機シリカの合成＞
アルゴン雰囲気下、調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯ（５０ｍｇ、０．１５９ｍｍｏｌ−ＢＰｙ）及び（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ロジウム（III）ジクロリドダイマー（［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２、２ｍｇ（３．２μｍｏｌ））を量り取り、さらに、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド（５０ｍｌ）を添加し、６０℃で加熱しながら１６時間撹拌して、下記反応式（Ｓ１）：

【0073】

【化10】

【0074】

で表される反応を行なった。得られた分散液をメンブレンフィルター（孔径０．４５μｍ）に通して固体成分を回収した。得られた固体成分をＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド及びエタノールで洗浄した後、真空乾燥して、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラス有機シリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ、Ｒｈ／ＢＰｙ−ＰＭＯ＝２／５０）を得た。

【0075】

（合成例２）
＜Ｒｈ含有メソポーラス有機シリカの合成＞
ＢＰｙ−ＰＭＯの量を１００ｍｇ（０．３１８ｍｍｏｌ−ＢＰｙ）に、［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２の量を５ｍｇ（８．１μｍｏｌ）に変更した以外は合成例１と同様にして、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラス有機シリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ、Ｒｈ／ＢＰｙ−ＰＭＯ＝５／１００）を得た。

【0076】

（合成例３）
＜Ｒｈ含有メソポーラス有機シリカの合成＞
ＢＰｙ−ＰＭＯの量を１００ｍｇ（０．３１８ｍｍｏｌ−ＢＰｙ）に、［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２の量を１０ｍｇ（１６μｍ）に変更した以外は合成例１と同様にして、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラス有機シリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ、Ｒｈ／ＢＰｙ−ＰＭＯ＝１０／１００）を得た。

【0077】

（比較合成例１）
＜Ｒｈ含有ビピリジンの合成＞
［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２（５０ｍｇ（８０．９μｍｏｌ））をＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド（２．０ｍｌ）に溶解した。得られた溶液に２，２’−ビピリジン（３１ｍｇ（１９８μｍｏｌ））を添加し、室温で２時間撹拌して、下記反応式（Ｓ２）：

【0078】

【化11】

【0079】

で表される反応を行なった。得られた反応液にジエチルエーテル（５ｍｌ）を添加し、生成した沈殿物を、メンブレンフィルター（孔径０．２０μｍ）を用いて吸引ろ過により回収し、ジエチルエーテルで洗浄した後、真空乾燥して、ＲｈＣｐ^＊ＣｌのＲｈ原子にビピリジン基が配位した均一系Ｒｈ錯体（Ｒｈ−ＢＰｙ、Ｒｈ／ＢＰｙ＝１／１）を得た。このＲｈ−ＢＰｙにおけるＲｈ含有量は２．１５ｍｍｏｌ−Ｒｈ／ｇであった。

【0080】

（比較合成例２）
＜Ｒｈ含有ノンポーラスシリカの合成＞
アルゴン雰囲気下、比較調製例１で得られたＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ（２００ｍｇ、０．１０３ｍｍｏｌ−ＢＰｙ）及び（ペンタメチルシクロペンタジエニル）ロジウム（III）ジクロリドダイマー（［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２、２０ｍｇ（３２．４μｍｏｌ））を量り取り、さらに、脱水メタノール（５０ｍｌ）を添加し、６５℃で加熱しながら１６時間撹拌して、下記反応式（Ｓ３）：

【0081】

【化12】

【0082】

で表される反応を行なった。得られた分散液をメンブレンフィルター（孔径０．４５μｍ）に通して固体成分を回収した。得られた固体成分をメタノールで洗浄した後、真空乾燥して、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するノンポーラスシリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ、Ｒｈ／ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ＝１０／１００）を得た。このＲｈ−ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａにおけるＲｈ含有量は０．１３６ｍｍｏｌ−Ｒｈ／ｇであった。

【0083】

（比較合成例３）
＜Ｒｈ含有メソポーラスシリカの合成＞
比較調製例１で得られたＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａの代わりに比較調製例２で得られたＢＰｙ−ＦＳＭ（２００ｍｇ、０．１０３ｍｍｏｌ−ＢＰｙ）を用いた以外は、比較合成例２と同様にして、下記反応式（Ｓ４）：

【0084】

【化13】

【0085】

で表される反応を行い、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラスシリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＦＳＭ、Ｒｈ／ＢＰｙ−ＦＳＭ＝１０／１００）を得た。このＲｈ−ＢＰｙ−ＦＳＭにおけるＲｈ含有量は０．２９２ｍｍｏｌ−Ｒｈ／ｇであった。

【0086】

〔Ｘ線回折パターン及び窒素吸着等温線〕
調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯ及び合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯのＸ線回折パターンを、粉末Ｘ線回折装置（株式会社リガク製「ＲＩＮＴ−ＴＴＲ」）を用いて測定したところ、２θ＝１．８２°（ｄ＝４．８５ｎｍ）に規則的なメソ構造に由来する回折ピークが観察された。また、２θ＝７．６０°（ｄ＝１．１６ｎｍ）、２θ＝１５．６°（ｄ＝０．５６８ｎｍ）及び２θ＝２３．０°（ｄ＝０．３８７ｎｍ）にビピリジン基の層状配列構造に由来する回折ピークが観察された。なお、図１には、一例として、調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯ及び合成例１で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯのＸ線回折パターンを示す。

【0087】

また、調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯ及び合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯの窒素吸着等温線を、自動比表面積／細孔分布測定装置（カンタクローム社製「Ａｕｔｏｓｏｒｂ−１ ｓｙｓｔｅｍ」）を用い、液体窒素温度（−１９６℃）条件で定容量式ガス吸着法により求めたところ、いずれもIV型であった。なお、図２には、合成例１で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯの窒素吸脱着等温線を示す。

【0088】

したがって、Ｘ線回折パターン及び窒素吸脱着等温線から、調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯ及び合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯはいずれも規則的なメソ細孔を有するものであり、調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯにＲｈを固定化しても、規則的なメソ細孔構造が維持されていることが確認された。

【0089】

また、窒素吸着等温線に基づいて、調製例１で得られたＢＰｙ−ＰＭＯ及び合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯの中心細孔直径をＤＦＴ法により算出し、比表面積をＢＥＴ法により算出した。それらの結果を表１に示す。

【0090】

〔紫外可視拡散反射スペクトル〕
合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯの紫外可視拡散反射スペクトルを、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製「Ｖ−６７０」）を用いて測定したところ、いずれのＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯにおいても、ビピリジン基のπ−π^＊遷移に由来する３００ｎｍを極大波長とする吸収ピークに加えて、Ｒｈ原子にビピリジン基が錯配位していることを示す３８０ｎｍ付近の吸収ピークが観測された。また、この３８０ｎｍ付近の吸収ピークの強度は、［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２の添加量が増加するにつれて大きくなった。これは、Ｒｈの固定化量が増加したことによるものと考えられる。

【0091】

〔エネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＸ分析）〕
合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯについて、エネルギー分散型Ｘ線分光分析装置を備えた走査型電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ製「３６００−Ｎ」）を用いてＥＤＸ分析を行なったところ、いずれのＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯにおいても、ＥＤＸマッピング像から、ケイ素原子（ＳｉＫ線）とロジウム原子（ＲｈＬ線）は均一に分布していることが確認された。また、ＥＤＸ分析結果に基づいて、合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯにおけるケイ素、ロジウム及び塩素の原子組成含有率を算出し、ビピリジン基に対するロジウムのモル比を求めた。さらに、このモル比から、Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ（１ｇ）に対するロジウム含有量を算出した。それらの結果を表１に示す。

【0092】

【表1】

【0093】

表１に示した結果から明らかなように、［ＲｈＣｐ^＊Ｃｌ_２］_２の添加量が増加するにつれて、Ｒｈの固定化量が増加することが確認された。

【0094】

〔Ｘ線吸収微細構造（ＸＡＦＳ）解析〕
合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ及び比較合成例１で得られたＲｈ−ＢＰｙのＸ線吸収微細構造（ＸＡＦＳ）解析を、ＳＰｒｉｎｇ−８（ＢＬ１４Ｂ２）を利用して透過法により行なった。すなわち、Ｓｉ（３１１）二結晶分光器により単色化されたＸ線を用いて、室温でＲｈのＫ吸収端付近のＸＡＦＳスペクトルを測定した。得られたＸ線広域微細構造（ＥＸＡＦＳ）スペクトルについて、Ａｔｈｅｎａを用いてデータ処理を行なった。すなわち、ＥＸＡＦＳ振動χ（ｋ）にｋ^３の重みをかけて２Å^−１＜ｋ＜１２Å^−１の領域においてフーリエ変換を行い、動径分布関数を得た。その結果、合成例１〜３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯは、ＸＡＮＥＳスペクトル及び動径分布関数が均一系Ｒｈ錯体（ＲｈＣｐ^＊（ＢＰｙ）Ｃｌ_２）と同様の形状を有しており、比較合成例１で得られた均一系Ｒｈ錯体（Ｒｈ−ＢＰｙ）と同様の配位構造を有していることが確認された。

【0095】

（参考例１）
固体触媒として合成例２で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ（Ｒｈ／ＢＰｙ−ＰＭＯ＝５／１００、３．２３ｍｇ、０．４μｍｏｌ−Ｒｈ）と、反応基質として２−シクロヘキセ−１−オン（４０μｍｏｌ）とを量り取り、これに０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（２ｍｌ、ｐＨ７）、０．５Ｍギ酸ナトリウム（６８ｍｇ）、及び内部標準物質としてフェノール（１μｌ／ｍｌ）を添加して４０℃で加熱しながら６時間攪拌して、下記反応式（Ｅ１）：

【0096】

【化14】

【0097】

で表される反応を行なった。反応終了後、得られた反応液を０．１ｍｌ採取し、酢酸エチル（０．５ｍｌ）で抽出操作を３回行い、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、ガスクロマトグラフィで分析し、基質転化率を求めた。その結果を図３及び図４に示す。

【0098】

（実施例１）
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を、濃度が２ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、１０ｍｇ／ｍｌ、又は２０ｍｇ／ｍｌとなるように更に添加した以外は参考例１と同様にして、前記反応式（Ｅ１）で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図３に示す。

【0099】

（参考例２）
固体触媒として合成例３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ（Ｒｈ／ＢＰｙ−ＰＭＯ＝１０／１００、１．７９ｍｇ、０．４μｍｏｌ−Ｒｈ）を用いた以外は参考例１と同様にして、前記反応式（Ｅ１）で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図３に示す。

【0100】

（実施例２）
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を、濃度が２ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、１０ｍｇ／ｍｌ、又は２０ｍｇ／ｍｌとなるように更に添加した以外は参考例２と同様にして、前記反応式（Ｅ１）で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図３に示す。

【0101】

（比較参考例１）
触媒として比較合成例１で得られた均一系Ｒｈ錯体（Ｒｈ−ＢＰｙ、Ｒｈ／ＢＰｙ＝１／１、０．１８６ｍｇ、０．４μｍｏｌ−Ｒｈ）を用いた以外は参考例１と同様にして、下記反応式（Ｃ１）：

【0102】

【化15】

【0103】

で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図３に示す。

【0104】

（比較例１）
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を、濃度が２ｍｇ／ｍｌ、５ｍｇ／ｍｌ、１０ｍｇ／ｍｌ、又は２０ｍｇ／ｍｌとなるように更に添加した以外は比較参考例１と同様にして、前記反応式（Ｃ１）で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図３に示す。

【0105】

（比較参考例２）
固体触媒として比較合成例２で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ（Ｒｈ／ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ＝１０／１００、２．９４ｍｇ、０．４μｍｏｌ−Ｒｈ）を用いた以外は参考例１と同様にして、下記反応式（Ｃ２）：

【0106】

【化16】

【0107】

で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図４に示す。

【0108】

（比較参考例３）
固体触媒として比較合成例３で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＦＳＭ（Ｒｈ／ＢＰｙ−ＦＳＭ＝１０／１００、１．３４ｍｇ、０．４μｍｏｌ−Ｒｈ）を用いた以外は参考例１と同様にして、下記反応式（Ｃ３）：

【0109】

【化17】

【0110】

で表される反応を行い、基質転化率を求めた。その結果を図４に示す。

【0111】

図３に示した結果から明らかなように、触媒としてＲｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラス有機シリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ）を用いた場合（実施例１、２）には、タンパク質であるウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）の存在下においても、高い触媒活性（基質転化率７０％以上）が維持されることがわかった。一方、触媒として均一系Ｒｈ錯体（Ｒｈ−ＢＰｙ）を用いた場合（比較例１）には、ＢＳＡ濃度が増加するにつれて、触媒活性が大幅に低下することがわかった（ＢＳＡ：２０ｍｇ／ｍｌの場合、基質転化率：１７％）。

【0112】

また、図４に示した結果から明らかなように、固体触媒として、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するノンポーラスシリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａ、比較参考例２）及びＲｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラスシリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＦＳＭ、比較参考例３）を用いた場合には、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラス有機シリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ、参考例１）を用いた場合に比べて、触媒活性が低くなった。これは、Ｒｈ−ＢＰｙ−ｓｉｌｉｃａやＲｈ−ＢＰｙ−ＦＳＭにおいては、非晶質シリカゲルやメソポーラスシリカの表面にビピリジン基が担持されているため、このビピリジン基によって細孔内での反応基質の拡散性が阻害されたこと、また、非晶質シリカゲルやメソポーラスシリカの表面が不均質であることが原因であると推察される。一方、Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯにおいては、ビピリジン基がメソポーラス有機シリカの骨格中に含まれているため、反応基質の拡散性が阻害されず、高い触媒活性が得られたと考えられる。

【0113】

（参考例３）
固体触媒として合成例１で得られたＲｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ（Ｒｈ／ＢＰｙ−ＰＭＯ＝２／５０、１１．６ｍｇ、１．０μｍｏｌ−Ｒｈ）と、反応基質として酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ^＋、１．０ｍＭ）とを量り取り、これに０．１Ｍリン酸ナトリウム緩衝液（１０ｍｌ、ｐＨ７）及び１０Ｍギ酸ナトリウム水溶液（１００μｌ）を添加して２５℃で１８０分間攪拌して、下記反応式（Ｅ２）：

【0114】

【化18】

【0115】

〔前記式（Ｅ２）中、Ｒはアデニンジヌクレオチドを示す。〕
で表される反応を行なった。反応終了後、得られた反応液中の還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）の生成量を測定し、反応収率を求めた。その結果を表２に示す。

【0116】

（実施例３）
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を、濃度が１０ｍｇ／ｍｌとなるように更に添加した以外は参考例３と同様にして、前記反応式（Ｅ２）で表される反応を行い、反応収率を求めた。その結果を表２に示す。

【0117】

（比較参考例４）
触媒として比較合成例１で得られた均一系Ｒｈ錯体（Ｒｈ−ＢＰｙ、Ｒｈ／ＢＰｙ＝１／１、０．４６５ｍｇ（１．０μｍｏｌ）、１．０μｍｏｌ−Ｒｈ）を用いた以外は参考例３と同様にして、下記反応式（Ｃ４）：

【0118】

【化19】

【0119】

〔前記式（Ｃ４）中、Ｒはアデニンジヌクレオチドを示す。〕
で表される反応を行い、反応収率を求めた。その結果を表２に示す。

【0120】

（比較例２）
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を、濃度が１０ｍｇ／ｍｌとなるように更に添加した以外は比較参考例４と同様にして、前記反応式（Ｃ４）で表される反応を行い、反応収率を求めた。その結果を表２に示す。

【0121】

【表2】

【0122】

表２に示した結果から明らかなように、触媒として、Ｒｈ原子に配位したビピリジン基を含有するメソポーラス有機シリカ（Ｒｈ−ＢＰｙ−ＰＭＯ）を用いた場合（実施例３）には、均一系Ｒｈ錯体（Ｒｈ−ＢＰｙ）を用いた場合（比較例２）に比べて、タンパク質であるウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）の存在下における触媒活性の維持率が高くなることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0123】

以上説明したように、本発明によれば、タンパク質の存在下での還元反応において高い触媒活性を示す還元反応用固体触媒を得ることが可能となる。したがって、本発明の還元反応用固体触媒は、医薬品、生理活性物質、農薬、機能性材料等の製造過程における還元反応（特に、水素転移反応、水素移動反応、炭素−炭素不飽和結合の水素化反応、カルボニルの水素化反応、イミンの水素化反応）に使用される固体触媒などとして有用である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】