| Project/Area Number |
22K18915
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
Atobe Mahito 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90291351)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | フロー反応 / 多段階連続反応 / アミノ酸合成 |
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| Outline of Research at the Start |
アミノ酸は食品、医薬品、化粧品など我々の日常生活において幅広く利用される有用な化合物である。しかしながら、従来のアミノ酸の化学合成法には、毒性の高いシアン化物や重金属試薬が多用されており、持続可能な社会実現のために、環境に調和した革新的な新規反応プロセスに置き換える必要がある。そこで本研究では既往のアミノ酸合成プロセスに代わり得る革新的なアミノ酸合成法の構築を目指し、試薬フリーでありながら電位や電流値の制御により常温・常圧下で高度な合成反応が実施でき、連続的かつ効率的な生産も実現できるフロー電解技術を基軸とした連続フロー反応システムを世界に先駆け創出する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Synthesis of α-amino acids was carried out in a continuous flow system. In this system, aldimines were efficiently generated in situ via the dehydration-condensation of aldehydes with anilines in a desiccant bed column filled with molecular sieves 4A desiccant, followed by reaction with CO2 in an electrochemical flow microreactor to afford the α-amino acids in high yields. The present system can provide α-amino acids without using stoichiometric amounts of metal reagents or highly toxic cyanide reagents.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電解反応は廃棄物の少ないクリーンな合成手法であることに加え、常温・常圧で実施できることから大掛かりな熱源などが不要であり、風力や太陽光などの再生可能エネルギー導入を見越した起動停止の追従性にも優れていることから、低炭素化社会を実現する化学品生産技術として、最近、特に注目を集めている。本研究課題では電解反応をキーステップとする効率的なアミノ酸生産を実現するための連続フロー反応システムの創出を目指すものであり、学術的にも独自性と創造性に富んだチャレンジングな研究テーマであるとともに社会的意義も極めて大きい。
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