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有機分子触媒を用いる高効率的炭素ラジカル生成法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 26105738
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 InstitutionKobe University

Principal Investigator

松原 亮介  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90401223)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords光触媒 / カルバゾール / 還元反応 / 有機分子触媒 / 炭素ラジカル
Outline of Annual Research Achievements

酸化還元反応は有機合成において最も基本的な反応のひとつである。酸化還元反応には、もともと酸化還元能が高い、すなわちエネルギーの高い反応剤を使用することがほとんどである。しかしながら、それらの多くは酸化数を変化させることが容易な金属元素を含有している。コストや後処理の問題を考慮すると、他の酸化還元剤または触媒の開発は依然重要な課題である。光は再生可能エネルギーとして考えることができ、有機合成において魅力的なエネルギー源である。これまでに数多くの光化学反応が開発されているが、いずれも高価な遷移金属を含有する錯体であり、実用的とは言えない。今回我々は、高価な金属を含有しない長寿命かつ高エネルギーの励起状態を形成する光触媒の開発を目指し、カルバゾールを基盤とする有機分子を合成した。その結果、長寿命の電荷分離状態を形成するカルバゾールー安息香酸一体型分子をみいだした。すなわち、通常数ナノ秒程度の時定数(寿命)を有するカルバゾール単体に対して、この一体型分子は、数百ナノ秒という時定数を示した。さらにこの分子をアルキルハライドの光還元反応の触媒として用いたところ、通常のカルバゾールの場合と比較して、顕著に高い活性を示すことを明らかにした。金属を含有しない有機分子を触媒として用い、不活性なアルキルブロミドの還元を光化学的に行った初めての例である。種々の実験結果により、この一体型分子の高い触媒活性は、空間的に離れた電荷分離状態を形成することに起因することを証明することができた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Concise Synthesis of Asymmetrically 4,5-Disubstituted 9,9-Dimethyl-9H-xanthenes2015

    • Author(s)
      R. Matsubara,* M. Koide, Y.-S. Shin, T. Shimada, M. Hayashi
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 47 Issue: 02 Pages: 187-192

    • DOI

      10.1055/s-0034-1379368

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Revisiting the Saito Photochemical Reduction and the Development of a One-Pot Deoxygenation of Alcohols2014

    • Author(s)
      R. Matsubara,* Y-S. Shin, T. Shimada, M. Hayashi
    • Journal Title

      Asian J. Org. Chem.

      Volume: 3 Issue: 10 Pages: 1054-1057

    • DOI

      10.1002/ajoc.201402123

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 効率的な炭素ラジカルの生成を目指した有機分子触媒の開発2016

    • Author(s)
      薮田達志、松原亮介、島田聡之、林昌彦、小堀康博
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府・京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 高い還元能を有する光誘起電荷移動状態を形成する有機触媒の開発2016

    • Author(s)
      松原亮介
    • Organizer
      「有機分子触媒による未来型分子変換」 第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-01-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of the organocatalyst for efficient generation of carbon-centered radical2015

    • Author(s)
      Toshiyuki Shimada, Ryosuke Matsubara*, Masahiko Hayashi
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu (米国)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長寿命電荷分離状態の作成と還元反応への適用2015

    • Author(s)
      島田聡之、松原亮介
    • Organizer
      第70回記念有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • Place of Presentation
      長岡工業高等専門学校(新潟県・長岡市)
    • Year and Date
      2015-11-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 光エネルギーを用いたアルコールの直接的還元反応の開発2015

    • Author(s)
      島田聡之、松原亮介
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 一段階アルコール還元反応を目指した有機分子触媒開発2014

    • Author(s)
      4.島田聡之、松原亮介
    • Organizer
      若手フロンティア研究会2014
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2014-12-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The Development of a Direct Deoxygenation of Alcohols2014

    • Author(s)
      Ryosuke Matsubara, Toshiyuki Shimada, Yong-Soon Shin, Masahiko Hayashi
    • Organizer
      第2回 国際会議(兼)第7回 有機触媒シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Carbazole-Based Photocatalyst for Alcohol Reduction2014

    • Author(s)
      R. Matsubara
    • Organizer
      Tateshina Conference on Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Tateshina
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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