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不均一系触媒を駆使したタンデム型多置換芳香族化合物の構築法

Research Project

Project/Area Number 18J14010
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

安川 直樹  岐阜薬科大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsグリーンサスティナブル / 触媒反応 / ステップエコノミー / 芳香環構築 / 不均一系触媒 / one-pot合成 / N-O結合
Outline of Annual Research Achievements

私は、副生物や廃有機溶媒等の「ゴミが出ない」反応の開発を目指し、研究を遂行した。令和2年度は、以下に示す三種類の反応を開発した。
1)窒素-酸素(N-O)結合開裂には、通常化学量論量以上の還元剤が必要であり、還元剤由来の廃棄物の副生が問題となる。私は、ニトロソ化合物と環状共役ジエンとのHetero Diels-Alder(HDA)反応成績体のN-O結合が、不均一系銅炭素(Cu/C)触媒的に開裂されることを見出した。またHDA反応と組み合わせることで、ステップエコノミーに優れたone-pot反応にも成功した。この研究成果をまとめ、現在国際学術誌に投稿中である。
2)保護基は標的分子を効率良く合成するために利用されるが、保護・脱保護工程の増加が問題である。従って保護化合物の直接変換法は、脱保護工程の省略を含むステップエコノミーに優れた方法論として有用である。私は、水中プラチナ炭素(Pt/C)と分子状酸素(O2)を組み合わせることで、芳香族アルデヒドの保護体である芳香族アセタールを安息香酸類へ酸化する反応を開発した。O2はグリーンな酸化剤、水は安価で安全な溶媒であり、Pt/Cは濾過で容易に回収されるため、環境調和型反応としてプロセス化学的適用が期待される。この研究成果は、国際学術誌で発表した(Heterocycles, 2020, 100, 145.)。
3)フラン環は様々な機能性材料の基本骨格であり、高次官能基化されたフラン類の系統的な合成法の開発が望まれている。私は、3価塩化金触媒のπ電子親和性を利用した β-ケトアレンの分子内環化反応と求核種導入反応によるフラン環を含むビアリールメタン類合成法を開発した。これら二種類の反応が一挙に進行する報告例はなく、この反応は学術的価値が高く、研究成果を論文執筆中である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Platinum on Carbon-Catalyzed and Chemoselective Aqueous Oxygen Oxidation of Aromatic Acetals to Benzoic Acids2020

    • Author(s)
      Yasukawa Naoki、Matsuda Takumi、Shimizu Eisho、Sajiki Hironao、Sawama Yoshinari
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 100 Issue: 1 Pages: 145-145

    • DOI

      10.3987/com-19-14122

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Birch-Type Reduction of Arenes in 2-Propanol Catalyzed by Zero-Valent Iron and Platinum on Carbon2019

    • Author(s)
      Yoshinari Sawama, Kazuho Ban, Kazuhiro Akutsu-Suyama, Hiroki Nakata, Misato Mori, Tsuyoshi Yamada, Takahiro Kawajiri, Naoki Yasukawa, Kwihwan Park, Yasunari Monguchi, Yukio Takagi, Masatoshi Yoshimura, Hironao Sajiki
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 4 Issue: 7 Pages: 11522-11531

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b01130

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Copper-catalyzed pyrrole synthesis from 3,6-dihydro-1,2-oxazines2018

    • Author(s)
      Yasukawa Naoki、Kuwata Marina、Imai Takuya、Monguchi Yasunari、Sajiki Hironao、Sawama Yoshinari
    • Journal Title

      Green Chemistry

      Volume: 20 Issue: 19 Pages: 4409-4413

    • DOI

      10.1039/c8gc01373j

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stainless Steel-Mediated Hydrogen Generation from Alkanes and Diethyl Ether and Its Application for Arene Reduction2018

    • Author(s)
      Yoshinari Sawama, Naoki Yasukawa, Kazuho Ban, Ryota Goto, Miki Niikawa, Yasunari Monguchi, Miki Itoh, Hironao Sajiki
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 20 Issue: 10 Pages: 2892-2896

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b00931

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] β-ケトアレンとアレーン求核種を基質とした金触媒的ビアリールメタン構築法2020

    • Author(s)
      安川 直樹、三木 悠矢、佐治木 弘尚、澤間 善成
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly-Functionalized Pyrrole Synthesis via 3,6-Dihydro-1,2-oxazines using Heterogeneous Copper Catalyst2019

    • Author(s)
      Naoki Yasukawa, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複素環 N-O 結合の不均一系銅触媒的開裂を経由する one-pot 骨格構築法2019

    • Author(s)
      安川直樹,佐治木弘尚,澤間善成
    • Organizer
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 3,6-ジヒドロ-1,2-オキサジン誘導体を基質としたCu/C触媒的タンデム型ピロール合成法2018

    • Author(s)
      安川直樹、鍬田 麻里奈、佐治木 弘尚、澤間 善成
    • Organizer
      第113回有機合成シンポジウム2018年
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Pd/C-catalyzed aromatization of alicyclic substrates in water2018

    • Author(s)
      Naoki Yasukawa, Hiroki Yokoyama, Masahiro, Masuda, Yasunari Monguchi, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
    • Organizer
      256th ACS National Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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