活性炭中のミクロ孔を特異な反応場として用いる新反応の開発

• Project Area: Molecule Activation Directed toward Straightforward Synthesis
• Project/Area Number: 23105527
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 林 昌彦 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60192704)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥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: 酸化反応 / 活性炭 / 過酸化水素

Outline of Annual Research Achievements

私たちはこれまでに、「活性炭―酸素系」による酸化反応を報告している。1) この活性炭―酸素系を用いる酸化反応は、分子状酸素が酸化源として用いられており、目的の酸化生成物の他の共生成物は反応量の水のみである。そのため、グリーンケミストリーの観点からも有用であるといえる。2) この反応で活性炭がどのような働きをしているか、活性炭のどの部分が反応の促進に重要なのかを調べた。さらに、実験室スケールレベルでは、酸素を充填したバルーンを用いることで問題はないが、この反応の工業化を考えるに際に、直接酸素を封入する作業は、爆発性の点で問題が残る。今回、「活性炭―酸素系」にとって代わる「活性炭―30%過酸化水素系」を用いた種々の酸化反応を検討した。活性炭の物性と酸化反応における活性の検討：活性炭のどのような活性炭が酸化反応に有効かについては、これまでの検討の結果、大きな比表面積、細孔容積に加え、加熱して一酸化炭素として抜ける官能基の存在が重要であり、そのためにも高温で行う水蒸気賦活ではなく、低温で行う薬品賦活が適していることがわかっている。今回、新たに、窒素系官能基の存在も重要であることがわかった。活性炭―30%過酸化水素系を用いたアルコールの酸化反応およびカルボニル化反応：キシレン溶媒中、100ｗｔ％の活性炭と基質を用いて、30% 過酸化水素水を加えて、95 ℃で、酸化反応を行なった。9-フルオレノールの酸化反応にこの系を適応させ、酸化剤の量の検討を行なった。4当量、10当量と30% 過酸化水素水を増やしていくと収率の向上が見られた。

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。

Research Products

• [Journal Article] Synthesis of Novel Nucleosides and Stereoselectivity of N-Glycosidation (2013)
  • Author(s): K. Michigami, S. Uchida, M. Adachi, and M. Hayashi
  • Journal Title: Tetrahedron Volume: 69 (2) Issue: 2 Pages: 595-599
  • DOI: 10.1016/j.tet.2012.11.017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enantioselective copper-catalyzed 1,4-addition of dialkylzincs to enones using novel N,N,P-Cu(II) complex (2012)
  • Author(s): Y. Ebisu
  • Journal Title: Tetrahedron: Asymmetry Volume: 23 Pages: 959-964
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of 2-Arylbenzothiazole Derivatives Based on Activated Carbon-O2 Oxidation Followed by Suzuki-Miyaura Coupling (2012)
  • Author(s): V. Dhayalan and M. Hayashi
  • Journal Title: Synthesis Volume: 44 Issue: 14 Pages: 2209-2216
  • DOI: 10.1055/s-0031-1289772
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidation of Secondary Benzylic Alcohols to Ketones and Benzylic Oxygenation of Alkylarenes with (2012)
  • Author(s): S. Nishida
  • Journal Title: Synl;ett Volume: 2012 Issue: 11 Pages: 1683-1685
  • DOI: 10.1055/s-0031-1290367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simple Preparation of β-Amino Alcohols Possessing tert-Butyl Group at the Carbon Attached with Hydroxy Group (2012)
  • Author(s): J. T. Zacharia,T. Tanaka, Y. Uesaka, and M. Hayashi
  • Journal Title: Synthesis Volume: 44 Issue: 11 Pages: 1625-1629
  • DOI: 10.1055/s-0031-1291039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enantioselective copper-catalyzed 1,4-addition of dialkylzincs to enones using novel N,N,P-Cu(II) (2012)
  • Author(s): Y. Ebisu
  • Journal Title: Tetrahedron: Asymmetry Volume: 23 Pages: 959-964
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 光学活性な2－アリール－6－メチルピラン類の合成（1） (2013)
  • Author(s): 林 昌彦
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] 光学活性な2－アリール－6－メチルピラン類の合成（2） (2013)
  • Author(s): 林 昌彦
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] 新規なN,N-二座配位子－銅錯体を用いた触媒的アリル位不斉酸化反応 (2013)
  • Author(s): 林 昌彦
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] Asymmetric Kharash-Sosnovosky Reaction of Cyclic Olefins (2012)
  • Author(s): 林 昌彦
  • Organizer: 13th Tetrahedron Symposium-Asia Edition
  • Place of Presentation: Taipei
  • Year and Date: 2012-11-27
• [Presentation] Enantioselective Allylic Oxidation Catalyzed by N,N-Bidentate Ligand Cu-Complexes (2012)
  • Author(s): 林 昌彦
  • Organizer: 12th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2012-11-12
• [Presentation] Enantioselective Allylic Oxidation Catalyzed by N,N-Bidentate Ligand Cu-Complexes (2012)
  • Author(s): 林 昌彦
  • Organizer: 12th International Kyoto Conference on New Aspects of
  • Place of Presentation: Kyoto
• [Remarks]
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~mhayashi/