Continuous synthesis in specific reaction field: fusion of microwave, fine bubble, and flow method
Publicly Offered Research
| Project Area | Middle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis. |
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| Project/Area Number |
18H04397
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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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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
間瀬 暢之 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (40313936)
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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 |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 特殊反応場 / フロー手法 / マイクロウェーブ / ファインバブル / 多相系反応 / 機械学習 / 集積化 / ものづくり / 集積化によるものづくり |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フロー手法による多段階合成を指向した実用的な反応を開発するには、工程数を減らすことが鍵であり、後処理が容易、または必要としない反応の開発が望まれる。この課題に対し、当量反応や気体が関与する反応を追究することで解決できると考え、急速的・物質選択的に加熱または停熱する技術であるマイクロウェーブ（μW）と、液体中に気体を高濃度に分散する技術であるファインバブル（FB）に着目し、平成30年度に（１）μWとフロー合成の融合：難合成の連続生産、（２）FBとフロー合成の融合：多相系フロー反応の深化に取り組んだ。平成31年度に（３）μWフロー手法とFBフロー手法の集積化によるものづくりに取り組み、（３－１）フロー手法による偏頭痛治療薬Frovatriptan、ならびにフェアリー化合物の多段階合成を追究した。特に、植物の成長調節作用を示すフェアリー化合物の鍵中間体である5-amino imidazole-4-carboxamide（AICA）の新規合成手法の開発において、我々が開発したフロー最適化手法をオキシム化に適用した結果、わずか14実験（180分）で収率95%となる条件を特定した。また、気相－液相反応においてファインバブル手法により、気体を取り除く操作のみで、オキシムのH2-FB水素化反応と、エステルのNH3-FBアミド化反応の連続化が可能となった。また、シアノ基のイミンへのH2-FB水素添加反応、続くカスケードカップリングによりAICA合成を達成した。さらに、フロー手法に実験計画法、インライン分析装置と機械学習を適用し、4変数3水準（81実験必要）の最適化をわずか7実験まで削減した。これらの取り組みにより、日本発の新たなフロー合成技術を確立し、ものづくり化学プロセスのグリーンフロー化に今後も貢献する。
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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
(38 results)
