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無機空間分子活性化による新奇反応の開拓

Publicly Offered Research

Project AreaMolecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
Project/Area Number 23105526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

南方 聖司  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90273599)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords無機多孔体 / フラーレン / メソポーラスシリカ / γ-シクロデキストリン / フラーレン(C_<60>) / 内包 / 包接 / 空間的制御 / 表面制御
Outline of Annual Research Achievements

無機多孔体による空間制御として、初年度はフラーレンに対して共役ジエンとの選択的なDiels-Alder反応が進行することを見出し、無機多孔体があたかも固体溶媒として作用する糸口を明らかにした。今年度は規則正しい細孔を有したハニカム構造のメソポーラス多孔体であるMCM-41の内部表面修飾を目的とした。その結果、固体溶媒として活用することが、その表面極性や形状をコントロールすることによって実現できた。また、内包したフラーレンを一次元的に重合(オリゴメリ化)することにも成功した。細孔径とフラーレンの直径から考えて、メソポーラスシリカに内包されているフラーレンは一次元的に分散している。これを、光化学的あるいは放射線化学的にオリゴメリ化させて、これまでに創製されていないフラーレンの直線的ポリマーの合成を検討したところ、難溶性の黒色個体を得ることができ、その物性については現在検討中である。メソポーラスシリカの表面は未修飾の状態ではヒドロキシ基が存在し、これは有機溶媒でたとえるとアルコールと同等である。NaBH4などの還元剤で、一旦フラーレンを水素化し、発生した水素化フラーレンを還元触媒としケトンや炭素―炭素不飽和結合の水素化に活用することができた。
今年度は、γ-シクロデキストリン2分子が1分子のフラーレンと包接した複合体が種々の汎用性の有機溶媒に可溶であることを活用し、フラーレンに対して位置選択的な化学反応を見出すことができた。また、この複合体形成挙動の機構解明を熱力学的測定や、速度論的な検討から明らかにすることができた。疎水性反発を駆動力としているが、我々が見出した有機溶媒に可溶なシクロデキストリンとフラーレンの複合体形成は両者が十分に溶解する溶媒中で生起している。この挙動の解明は、フラーレンのみならず様々な有機分子の新たな複合体形成および反応場開拓に貢献できた。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Oxidative Dimerization of Aromatic Amines Using tBuOI under Mild Conditions : Entry to Unsymmetric Aromatic Azo Compounds2012

    • Author(s)
      Youhei Takeda, Sota Okumura, Satoshi Minakata
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 51 Issue: 31 Pages: 7804-7808

    • DOI

      10.1002/anie.201202786

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Functionalization of Fullerenes with N,N-Dihalosulfonamides a s an N_1 Unit: Versatile Syntheses of Aza[60]fulleroids and Aziridino[60]fullerenes and Their Application to Photovoltaic Cells2012

    • Author(s)
      Toshiki Nagamachi
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 18 Issue: 38 Pages: 12035-12045

    • DOI

      10.1002/chem.201201680

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleophilic Ring-opening of N-o-Ns-aziridines with N-Chloro-N-sodio Carbamate: Facile Preparation of Differentially Protected Vicinal Diamines2012

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 1 Pages: 226-230

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclizative Atmospheric CO_2 Fixation by Unsaturated Amines with t-BuOI Leading to Cyclic Carbamates2012

    • Author(s)
      Youhei Takeda, Sota Okumura, Saori Tone, Itsuro Sasaki, Satoshi Minakata
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 14 Issue: 18 Pages: 4874-4877

    • DOI

      10.1021/ol302201q

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transition-metal-free Benzylic C#8211;H Bond Intermolecular Amination Utilizing Chloramine-T and I22012

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 41 Pages: 1672-1674

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Diels-Alder reaction of C_<60> and cyclopentadiene in mesoporous silica as a reaction medium2011

    • Author(s)
      Satoshi Minakata
    • Journal Title

      Chem.Commun.

      Volume: 47 Issue: 22 Pages: 6338-6340

    • DOI

      10.1039/c1cc11437a

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of Nitrile Oxides from Oximes Using tert-BuOI and Their Cycloaddition2011

    • Author(s)
      Satoshi Minakata
    • Journal Title

      Org.Lett.

      Volume: 13 Pages: 2966-2969

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diastereoselective Aziridination of Chiral Electron-Deficient Olefins with N-Chloro-N-sodiocarbamates Catalyzed by Chiral Quaternary Ammonium Salts2011

    • Author(s)
      Satoshi Minakata
    • Journal Title

      J.Org.Chem.

      Volume: 76 Issue: 15 Pages: 6277-6285

    • DOI

      10.1021/jo2010632

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 疎水性γ-シクロデキストリンとC60との抱接複合体:合成と性質2012

    • Author(s)
      南方聖司
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly Selective and Efficient Synthesis of Aziridinofullerenes and Azafulleroids Utilizing N,N-dihaloamide reagents2011

    • Author(s)
      南方聖司
    • Organizer
      フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Heterocyclic Reagents Containing Nitrogen-Halogen Bond : Recent Applications in Halogenated Heterocycles2011

    • Author(s)
      Satoshi Minakata
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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