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ニトロキシルラジカル型酸化触媒を利用した選択的アルコール酸化手法の開発研究

Research Project

Project/Area Number 16J04480
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

古川 桂佑  名古屋大学, 創薬科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsアルコール / 選択的 / 酸化 / ニトロキシルラジカル
Outline of Annual Research Achievements

これまでに申請者は、化学量論量のオキソアンモニウム塩がα-ヒドロキシ酸からα-ケト酸への化学選択的な酸化を効率的に進行させることに着目し、共酸化剤として酸素を利用する空気酸化条件 (NOx/O2) でのα-ヒドロキシ酸からα-ケト酸へ触媒的酸化手法を見出している。条件の最適化を行った結果、触媒としてAZADO、NOx源として亜硝酸ナトリウム (NaNO2) をアセトニトリル溶媒中で用いる条件において、最も効率的にα-ケト酸が得られることを明らかにした。基質適用性についての検討では、エステル、シリルエーテル、カルバメート、アルケン、アルキンなど様々な官能基に対する本反応の許容性を確認した。
これまでに報告されているニトロキシルラジカル触媒による空気酸化手法は、2級アルコールやベンジル位の1級アルコールの酸化には有効であることが知られているものの、脂肪族1級アルコールからアルデヒドへの酸化については、十分に検討がなされていない。この理由として、脂肪族1級アルコールの酸化ではカルボン酸への過剰な酸化の抑制が困難なことが挙げられる。そのため、アルデヒドからカルボン酸への酸化を抑制し、第1級アルコールから高選択的にアルデヒドを得る手法が確立的できれば、ニトロキシルラジカル触媒/NOxによる空気酸化反応の有用性を拡張できる。種々検討の結果、AZADOまたはnor-AZADOを触媒とし、NOx源に亜硝酸tert-ブチル (tBuONO) を用いた場合には、室温でも効率的に酸化が進行することを見出した。この際、カルボン酸の生成の抑制には後処理の際に系中を塩基性とすることが重要であることを明らかにし、本手法では、炭酸水素ナトリウム水溶液を添加することで1級アルコールからアルデヒドへの化学選択的な酸化を達成している。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Selective Aerobic Oxidation of Primary Alcohols to Aldehydes2017

    • Author(s)
      Masatoshi Shibuya, Keisuke Furukawa, Yoshihiko Yamamoto
    • Journal Title

      synlett

      Volume: 28 Issue: 13 Pages: 1554-1557

    • DOI

      10.1055/s-0036-1588155

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chemoselective Conversion from α-Hydroxy Acids to α-Keto Acids Enabled by Nitroxyl-Radical-Catalyzed Aerobic Oxidation2016

    • Author(s)
      Keisuke Furukawa, Haruki Inada, Masatoshi Shibuya, Yoshihiko Yamamoto
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 18 Issue: 17 Pages: 4230-4233

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.6b01964

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 化学選択的酸化反応を利用したα-ヒドロキシ酸およびα-ケト酸の合成法の開発2016

    • Author(s)
      古川桂佑、澁谷正俊、山本芳彦
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学選択的なα-ヒドロキシ酸からα-ケト酸への空気酸化手法の開発2016

    • Author(s)
      古川桂佑、澁谷正俊、山本芳彦
    • Organizer
      日本プロセス化学会2016サマーシンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-07-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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