• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of core-corona polymer microsphere-supported chiral organocatalyst for continuous flow system

Research Project

Project/Area Number 20K05604
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

Haraguchi Naoki  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30378260)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords高分子触媒 / 有機分子触媒 / 高分子微粒子 / コアーコロナ / 不斉反応 / MacMillan触媒 / Diels-Alder反応 / フロー反応 / ATRP / フロー合成 / 不斉合成 / コア-コロナ
Outline of Research at the Start

メタルフリー触媒であるキラル有機分子触媒を用いた光学活性化合物のフロー式連続合成による高効率な有用物質合成の実用化が期待されているが、フロー式連続合成に適した固定化触媒に求められる要求は高く、その開発は十分とはいえない。
本研究では、低分子触媒と同等以上の立体選択性と不均一系触媒の回収・再使用性を併せ持つ高分子固定化キラル有機分子触媒を合成することを目的とする。次に、この高分子触媒をバッチ式不斉反応に応用し、高分子構造などが不斉反応に与える影響について調べる。ここで得られた知見を元に、フロー式連続反応に適した高分子触媒を開発し、実用的な光学活性化合物のフロー式連続合成システムを構築する。

Outline of Final Research Achievements

Ionically core-corona polymer microsphere-immobilized chiral organocatalysts were successfully synthesized by an ion-exchange reaction or a neutralization reaction between core-corona polymer microspheres having sulfonic acids in the corona moieties and chiral organocatalysts.
We applied the core-corona polymer microsphere-immobilized chiral organocatalysts for batch-type asymmetric reactions such as the Michael addition and Diels-Alder reactions. We found that the core microsphere's particle size and the corona moiety's molecular weight greatly affected the reactivity and stereoselectivity in the reaction. In addition, the polymeric chiral organocatalysts showed excellent durability in a continuous flow system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

イオン結合型コアーコロナ高分子微粒子固定化キラル有機分子触媒はメタルフリー触媒であり、生成物への有害な金属の混入の心配がない。コア部による分散性や回収性の向上、コロナ部の精密分子設計による高い触媒性能を示す高性能高分子キラル触媒である。
この高性能高分子キラル触媒を連続フロー反応に用いることで、中間生成物の単離、精製を省略でき、資源の節約、エネルギーの省力化や時間の短縮化が可能となるだけでなく、穏和な反応条件や水系反応への適用も可能であることから、環境調和に配慮した触媒的不斉反応プロセスに繋がる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 2 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Comilla University(バングラデシュ)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] McMaster University(カナダ)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Amorphous Porous Polyurethanes as Macromolecular Ligands for Palladium Catalysts2023

    • Author(s)
      Bando Masayoshi、Zhu Wentao、Shimoda Shuhei、Hamanishi Eri、Sano Natsuhiro、Trombini Claudio、Naga Naofumi、Haraguchi Naoki、Itsuno Shinichi、Nishida Mayumi、Nakano Tamaki
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 52 Issue: 1 Pages: 5-9

    • DOI

      10.1246/cl.220459

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of cinchona urea polymers using Yamamoto coupling and their application to asymmetric reaction2023

    • Author(s)
      Rahman Mohammad Farhadur、Fujisawa Ikuhide、Haraguchi Naoki、Itsuno Shinichi
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 35 Issue: 3 Pages: 178-188

    • DOI

      10.1002/chir.23526

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] C5’‐Nitrated Cinchona Catalysts for Asymmetric Michael Addition Reaction2022

    • Author(s)
      Farhadur Rahman Mohammad、Yangyuayang Chouthor、Fujisawa Ikuhide、Haraguchi Naoki、Itsuno Shinichi
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 11 Issue: 6

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200113

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Synthesis of homo- and copolymer containing sulfonic acid via atom transfer radical polymerization2022

    • Author(s)
      Ullah Md. Wali、Haraguchi Naoki、Ali Md. Azgar、Alam Md. Rabiul、Chowdhury Samiul Islam
    • Journal Title

      Designed Monomers and Polymers

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 261-270

    • DOI

      10.1080/15685551.2022.2126092

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Amphiphilic Immobilized Diphenylprolinol Alkyl Ether Catalyst on PS-PEG Resin2021

    • Author(s)
      Koshino Seitaro、Hattori Shusuke、Hasegawa Shota、Haraguchi Naoki、Yamamoto Takeshi、Suginome Michinori、Uozumi Yasuhiro、Hayashi Yujiro
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 94 Issue: 3 Pages: 790-797

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200355

    • NAID

      130008021824

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of polymer microsphere‐supported chiral pyrrolidine catalysts by precipitation polymerization and their application to asymmetric Michael addition reactions2021

    • Author(s)
      Debnath Mithun Kumar、Oyama Wako、Ono Yuya、Sugimoto Takuya、Watanabe Rina、Haraguchi Naoki
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science

      Volume: ー Issue: 11 Pages: 1072-1083

    • DOI

      10.1002/pol.20210128

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Asymmetric transfer hydrogenation of (E)-2-[1,2,6,7-tetrahydro-8H-indeno[5,4-b]furan-8-ylidene]acetaldehyde using polymer-supported chiral pyrrolidine catalyst2021

    • Author(s)
      N. Haraguchi, R. Watanabe, S. Itsuno, H. Ochiai, A. Nishiyama
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 94 Issue: 6 Pages: 1715-1719

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210055

    • NAID

      130008066547

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atom Transfer Radical Polymerization of Styrene and Acrylates: Effects of Catalyst, Ligand, Solvent, and Initiator2021

    • Author(s)
      M. W. Ullah, N. Haraguchi, M. A. Ali, M. R. Alam, M. Mahiuddin, S. K. Ahamed
    • Journal Title

      J. Sci. Res.

      Volume: 13 Issue: 3 Pages: 999-1010

    • DOI

      10.3329/jsr.v13i3.53347

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Polymer-Supported Chiral Cis-Disubstituted Pyrrolidine Catalysts and Their Application to Batch and Continuous-Flow Systems2020

    • Author(s)
      Ochiai Hidenori、Nishiyama Akira、Haraguchi Naoki、Itsuno Shinichi
    • Journal Title

      Organic Process Research & Development

      Volume: 24 Issue: 10 Pages: 2228-2233

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.0c00268

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] C5’-Nitrated cinchona catalysts for asymmetric Michael addition reaction2023

    • Author(s)
      Mohammad FarhadurRahman,、藤澤郁英、原口直樹、伊津野真一
    • Organizer
      The 1st KOSEN Research International Symposium
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 機能性架橋高分子の合成と触媒機能2022

    • Author(s)
      原口直樹
    • Organizer
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of uniform polymer microsphere-immobilized MacMillan catalyst for continuous flow asymmetric Diels-Alder reaction2022

    • Author(s)
      Md Azgar Ali, 原口直樹
    • Organizer
      5th glowing polymer symposium in KANTO
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 薗頭-萩原カップリング重合によるシンコナ-スクアラミド高分子の合成と不斉反応への応用2022

    • Author(s)
      原口 直樹, 佐々木 裕哉, 雨夜 徹, 伊津野 真一
    • Organizer
      第71回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子微粒子固定化MacMillan触媒の合成とフロー式不斉Diels-Alder反応への応用2022

    • Author(s)
      Md Azgar Ali, 山田 丈, 原口 直樹
    • Organizer
      第71回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン結合型高分子固定化MacMillan触媒による連続フロー式不斉Diels-Alder反応2022

    • Author(s)
      山田 丈, Md Azgar Ali, 原口 直樹
    • Organizer
      第71回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン結合型高分子固体化N-ヘテロ環状カルベン触媒の合成と分子内Stetter反応への応用2022

    • Author(s)
      飯田 真央, 巽 則行, 原口 直樹
    • Organizer
      第71回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 高分子固定化キラルイミダゾリジノン塩触媒による連続フロー式不斉反応の開発2022

    • Author(s)
      原口 直樹, Md Azgar Ali, 山田 丈
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of monodisperse low-crosslinked polymer microspheres with sulfonic acid by precipitation polymerization2022

    • Author(s)
      ALAM MD RABIUL, 原口 直樹
    • Organizer
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 薗頭・萩原カップリング重合を用いたキラルイミダ ゾリジノン骨格を有するキラル高分子の合成と不斉 Diels-Alder反応への応用2022

    • Author(s)
      VAN THI HANG, 佐々木 裕哉, 原口 直樹
    • Organizer
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric alkylation reaction of glycine derivatives catalyzed by core-corona polymer microsphere-supported cinchonidium salt2021

    • Author(s)
      Md Ullah, Nguyen Thao, Takuya Sugimoto, Naoki Haraguchi, Shinichi Itsuno
    • Organizer
      ACS Spring
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Development of one-pot multi-step reactions by using polymer microsphere-immobilized chiral prolinol derivative2021

    • Author(s)
      Mithun Kumar Debnath, Naoki Haraguchi
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子固定化 MacMillan 触媒を用いた連続フロー不斉Diels-Alder反応の開発2021

    • Author(s)
      山田 丈, 原口 直樹
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] イオン結合型高分子固定化 N-ヘテロ環状カルベン触媒の合成と不斉反応への応用2021

    • Author(s)
      巽 規行, 原口 直樹
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子固定化cis型ジフェニルプロリノール誘導体の開発と不斉反応への応用2021

    • Author(s)
      原口 直樹, 渡辺 りな, 落合 秀紀, 西山 章, 伊津野 真一
    • Organizer
      第70回高分子討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] シンコナアルカロイド骨格を有するビナフチルベースらせん高分子触媒の合成と不斉触媒への応用2021

    • Author(s)
      佐々木 裕哉, 原口 直樹, 伊津野 真一
    • Organizer
      第70回高分子討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子固定化cis型キラルピロリジン誘導体を用いたエナールの水素移動型不斉還元反応2021

    • Author(s)
      FUAAD Ahmad Ariff Hilmi Bin Ahmad, 渡辺りな, 原口直樹
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] LOURDES Daniel Issac, 橋本優里, 原口直樹2021

    • Author(s)
      スルホン酸を有する高分子微粒子触媒の合成とフロー法による脱アセタール化反応への応用
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子固定化ジフェニルプロリノール誘導体を用いた不斉Michael付加反応2021

    • Author(s)
      秋田知輝, 渡辺りな, 原口直樹
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] イオン結合型高分子固体化N-ヘテロ環状カルベン触媒による分子内Stetter反応2021

    • Author(s)
      飯田真央, 巽則行, 原口直樹
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] コア-コロナ型高分子微粒子固定化MacMillan触媒の合成と連続フロー法による不斉Diels-Alder反応への応用2021

    • Author(s)
      JAMES Jason Jonah, ULLAH MD. Wali, 原口直樹
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子固定化cis-ジフェニルプロリノールを用いたカルコンの不斉酸化反応2021

    • Author(s)
      新谷侑大, 原口直樹
    • Organizer
      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Design of polymer microsphere-immobilized chiral prolinol derivative: application in one-pot acid-base reaction by using site-isolation2021

    • Author(s)
      Mithun Kumar Debnath, Naoki Haraguchi
    • Organizer
      ACS Spring 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 山田 丈、原口 直樹2021

    • Author(s)
      高分子固定化 MacMillan 触媒を用いた連続フロー不斉Diels-Alder反応の開発
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 巽 規行、原口 直樹2021

    • Author(s)
      イオン結合型高分子固定化N-ヘテロ環状カルベン 触媒の合成と不斉反応への応用
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 沈殿重合法を用いたスルホン酸を有する高分子中空粒子の合成と応用2020

    • Author(s)
      橋本 優里、中川 未来、原口 直樹
    • Organizer
      第69回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子固定化ジフェニルプロリノール誘導体の合成と不斉酸化反応への応用2020

    • Author(s)
      新谷 侑大、原口 直樹
    • Organizer
      第69回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] メタルフリー触媒を基軸とする高分子化学2020

    • Author(s)
      原口 直樹
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 高分子固定化ジフェニルプロリノール誘導体の合成と不斉反応への応用2020

    • Author(s)
      新谷 侑大、渡辺 りな、原口 直樹
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子微粒子固定化キラルプロリノール誘導体の合成とマイケル付加反応への応用2020

    • Author(s)
      デブナット ミトゥン クマ ル、原口 直樹
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] Catalysts Immobilized onto Polymers2020

    • Author(s)
      Shinichi Itsuno, Naoki Haraguchi
    • Total Pages
      53
    • Publisher
      Wiley-VCH
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 研究紹介

    • URL

      https://www.tut.ac.jp/university/faculty/chem/245.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] 豊橋技科大原口研究室

    • URL

      https://twitter.com/GroupHaraguchi

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      https://chem.tut.ac.jp/chiral/index.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi