Self-Assembled Multilayer-Stabilized Metal Nanoparticle Catalyst for Functional Molecular Synthesis: in-situ Metal Nanoparticle and Nanospace Simultaneous Organization
Publicly Offered Research
Project Area | Precise Formation of a Catalyst Having a Specified Field for Use in Extremely Difficult Substrate Conversion Reactions |
Project/Area Number |
18H04260
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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 |
Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
有澤 光弘 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (40312962)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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Keywords | 金属ナノ粒子触媒 / 卑金属 / ナノ粒子触媒 |
Outline of Annual Research Achievements |
研究成果の1つとしてFe(0)ナノ粒子触媒SAFe(0)の創製とそれを用いたリガンドフリーワンポット炭素-炭素/炭素-窒素結合形成反応の開発について記す。 種々検討した結果、Fe源としてFeCl3、強力な有機還元剤として1,4-bis(trimethylsilyl)-1,4-dihydropyrazine (PYR)を用いて硫酸修飾した金メッシュとともにp-キシレン溶媒中加熱攪拌することで所望のFe(0)ナノ粒子触媒SAFe(0)を得ることに成功した。このSAFe(0)をヨウ化アリールおよびアリールボロン酸の鈴木-宮浦カップリングに用いると、本反応がリガンドフリーで進行し、最高99%の収率で対応するカップリング体が得られた。SAFe(0)は10回以上繰り返し利用が可能であり、反応溶液中のFe漏洩量を0.8 μg(0.029 mmol%)まで減らすことにも成功した。続いて、SAFe(0)のさらなる触媒活性を精査すべく、2-アジドビフェニル誘導体の炭素-水素結合活性型アミノ化への利用について検討した。その結果、リガンドフリー条件下、最高98%の収率でカルバゾール誘導体が得られ、SAFe(0)は10回以上繰り返し利用が可能であった。そこで、SAFe(0)を用いるとこれら2反応がリガンドフリーで進行するという特性を活かしてワンポットで2種類の結合形成を達成可能であるか検討した結果、目的のカルバゾール誘導体が最高95%の収率で得られた。SAFe(0)の詳細な構造は、XANES解析およびXPS測定、SEM、TEM観察より明らかになっている。SAFe(0)表面には、5~10 nmのFe(0)ナノ粒子とp-キシレンとSO42-由来のポリマー(p-xylene)m・(SO4)nが自己組織的多層状にマトリックスを形成していると考えられる。
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Research Progress Status |
令和元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 |
令和元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
(68 results)
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[Journal Article] Bitterness-Suppressing Effect of Umami Dipeptides and Their Constituent Amino Acids on Diphenhydramine: Evaluation by Gustatory Sensation and Taste Sensor Testing2020
Author(s)
Takayoshi Okuno, Shiori Morimoto, Haruka Nishikawa, Tamami Haraguchi, Honami Kojima, Hirofumi Tsujino, Mitsuhiro Arisawa, Taku Yamashita, Junichi Nishikawa, Miyako Yoshida, Masaaki Habara, Hidekazu Ikezaki, Takahiro Uchida
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Journal Title
Chemical and Pharmaceutical Bulletin
Volume: 68
Issue: 3
Pages: 234-243
DOI
NAID
ISSN
0009-2363, 1347-5223
Year and Date
2020-03-01
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Direct Synthesis of Dialkylaryl-vinylsilane Derivatives: Metathesis of Dialkylaryl-iso-propenylsilane and Its Application to Tetracyclic Silacycle Dye Synthesis2019
Author(s)
Shohei Yoshioka, Tsunayoshi Takehara, Tsuyoshi Matsuzaki, Takeyuki Suzuki, Hirofumi Tsujino, Tadayuki Uno, Yasuo Tsutsumi, Kenichi Murai, Hiromichi Fujioka, Mitsuhiro Arisawa
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Journal Title
Chemical Communications,
Volume: 55
Issue: 93
Pages: 14070-14073
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Highly Discriminative and Chemoselective Deprotection/Transformations of Acetals with the Combination of Trialkylsilyl Triflate/2,4,6-Collidine2018
Author(s)
Reiya Ohta, Nao Matsumoto, Yoshifumi Ueyama, Yuichi Kuboki, Hiroshi Aoyama, Kenichi Murai, Mitsuhiro Arisawa, Tomohiro Maegawa, Hiromichi Fujioka
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Journal Title
JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY
Volume: 83
Issue: 12
Pages: 6432-6443
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Reusable Immobilized Iron(II) Nanoparticle Pre-Catalysts for Ligand-Free Kumada Coupling2018
Author(s)
Toshiki Akiyama, Yuki Wada, Kellie Jenkinson, Tetsuo Honma, Kazuki Tsuruta, Yusuke Tamenori, Hitoshi Haneoka, Tsunayoshi Takehara, Takeyuki Suzuki, Kenichi Murai, Hiromichi Fujioka, Yoshihiro Sato, Andrew E. H. Wheatley, Mitsuhiro Arisawa
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Journal Title
Acs Applied Nano Materials
Volume: 1
Issue: 12
Pages: 6950-6958
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Iron(0) nanoparticle-catalyzed ligand-free C- C/C-N bond forming tandem reaction2019
Author(s)
Akiyama, T.; Honma, T.; Tsuruta, K.; Tamenori, Y.; Ueda, Y.; Tsurugi, H.; Murai, K.; Ohno, S.; Mashima, K.; Fujioka, H.; Sato, Y.; Arisawa, M.
Organizer
ACS National Meeting Spring 2019
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Int'l Joint Research
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[Book] 天然有機分子の構築2018
Author(s)
日本化学会、中川 昌子、有澤 光弘
Total Pages
148
Publisher
共立出版
ISBN
9784320044678
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