Creation of Bioinspired Catalysts with Specific Fields
| Project Area | Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions |
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| Project/Area Number |
16H01035
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
久枝 良雄 九州大学, 工学研究院, 教授 (70150498)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | ビタミンB12 / 光反応 / 脱ハロゲン化反応 / トリフルオロメチル化反応 / パーフルオロアルキル化反応 / バイオインスパイアード / 電解反応 / ナノ空間材料 / バイオインスパイアード触媒 / 金属錯体 / 光増感剤 / 酸化還元反応 / 電気化学反応 / 酸化チタン / 反応場 / 還元反応 / 酸化反応 / 生体関連金属錯体 / デュエット反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属酵素は天然のナノハイブリッド触媒であり、反応は高活性・高選択的に進行し理想的な触媒系の１つである。しかし、構造安定性に欠け、そのまま用いるには応用範囲が狭いなどの欠点も多い。本研究では、酵素の精緻な反応場特性のエッセンスを抽出し、それを反映したナノ空間材料とモデル錯体の組み合わせによりバイオインスパイアード触媒を構築する。すなわち酵素反応場を意識した触媒系を構築し、天然酵素を凌駕する革新的触媒の開発を目指している。昨年度は、酸化チタンとビタミンB12誘導体のハイブリッド触媒の開発と空気下での新規な反応系の開発に成功した。今年度は、電気化学的活性化法を用い、ビタミンB12誘導体を用いたトリフルオロメチル化反応およびパーフルオロアルキル化反応の開発に成功した。
ビタミンB12誘導体の活性種であるCo(I)種とCF3Iの反応によりCo-CF3結合を有する錯体を合成した。得られたCF3錯体は可視光照射下でホモリシス開裂し、CF3ラジカルを生成することを見出した。そこで天然由来のビタミンB12誘導体を用いて、オレフィン等の有機化合物のCF3化反応を行った。
１mol%のビタミンB12誘導体を触媒として用い、メタノールを媒体とし、種々のアレーン類のトリフルオロメチル化反応およびパーフルオロアルキル化反応を行った。電解セルとしては１液型のものを使用し、動作極に白金網、対極に亜鉛を用い定電位電解反応を行った。基質には種々のアレーン類を添加し、ヨウ化トリフルオロメチルまたはヨウ化パーフルオロアルキルをシリンジポンプで注入して触媒反応を行った。電子豊富なアレーン類のトリフルオロメチル化およびパーフルオロアルキル化反応が効率良く進行した。また、選択的に1カ所のみのトリフルオロメチル化およびパーフルオロアルキル化が進行した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(28 results)
