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2013 Fiscal Year Annual Research Report

イオン反応の集積化

Planned Research

Project AreaOrganic Synthesis based on Integration of Chemical Reactions. New Methodologies and New Materials
Project/Area Number 21106002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉田 潤一  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30127170)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清水 章弘  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30584263)
永木 愛一郎  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80452275)
Project Period (FY) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords有機合成 / 炭素カチオン / 炭素アニオン / 有機電解 / フロー合成
Research Abstract

本研究の目的は、各種有機イオン種の寿命および反応性を系統的に明らかにするとともに、そのデータに基づいて、ワンポット法(時間的反応集積化)やフロー法(空間的反応集積化)を用いて活性な有機イオン種を生かしたまま逐次的に反応を行う集積化合成法を開拓することである。本年度は以下のような成果を得た。
有機カチオン種を中間体とする電解酸化法と化学的酸化法の集積化についてさらに検討を行い、次のような成果を得た。ジメチルスルホキシド(DMSO)共存下、低温電解酸化によりヨウ素カチオン種を発生しカチオンプールとして蓄積できることを明らかにした。この活性種をアルケンと反応させると不安定活性種であるβ-ヨードアルコキシスルホニウムイオンが生成し、これをアミン塩基で処理するとSwern酸化と同様の機構を経てα-ヨードカルボニル化合物へと導くことができた。また、塩基の種類を変えることにより本活性種を異なる生成物に導けることを見出した。すなわち、水酸化ナトリウム水溶液を作用させるとヨードヒドリンが、またナトリウムメトキシドを作用させるとエポキシドが良好な収率で得られた。
有機アニオン反応の空間的集積化についてもさらに検討を行い、次のような成果を得た。すなわち、集積型フローマイクロリアクターを用いて各種不安定アリールリチウム種を利用して発生させ、二酸化炭素(1.5当量)を作用させると対応する芳香族カルボン酸を良好な収率で得ることができた。本分子変換は、均一系のハロゲン/リチウム交換反応と二酸化炭素を用いる気/液系の反応の集積化であるが、後者の二酸化炭素との反応も滞留時間が4.7秒以内で進行する高速な反応であり、各種求電子性官能基に影響を与えずに行えることも明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Nitrogen-Containing Polycyclic Quinones as Cathode Materials for LIB. Improving Voltage by Electronegativity and Litium Coordination2014

    • Author(s)
      Shimizu, A.; Tsujii, Y.; Kuramoto, H.;Nokami, T.; Inatomi, Y.; Hojo, N.; Yoshida, J.
    • Journal Title

      Energy Technol.

      Volume: 2 Pages: 155-158

    • DOI

      10.1002/ente.201300148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct C-N Coupling of Imidazoles with Aromatic and Benzylic Compounds via Electrooxidative C-H Functionalization2014

    • Author(s)
      Morofuji, T.; Shimizu, A.; Yoshida, J.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 136 Pages: 4496-4499

    • DOI

      10.1021/ja501093m

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Addition of N-Acyliminium Ion Pools to Alkenes Having a Nucleophilic Moiety: Integration of Intermolecular and Intramolecular Reactions2014

    • Author(s)
      Ashikari, Y.; Kiuchi, Y.; Takeuchi, T.; Ueoka, K.; Suga, S.; Yoshida, J.
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 210-212

    • DOI

      10.1246/cl.130947

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Halogen and Chalcogen Cation Pools Stabilized by DMSO. Versatile Reagents for Alkene Difunctionalization2013

    • Author(s)
      Ashikari, Y.; Shimizu, A.; Nokami, T.; Yoshida, J
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 135 Pages: 16070-16073

    • DOI

      10.1021/ja4092648

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automated Solution-Phase Synthesis of Oligosaccharides via Iterative electrochemical Assembly of Thioglycosides2013

    • Author(s)
      Nokami, T.; Hayashi, R.; Saigusa, Y.; Shimizu, A.; Liu, C.-Y.; Mong, K.-K. T.; Yoshida, J
    • Journal Title

      Org. Lett

      Volume: 15 Pages: 4520-4523

    • DOI

      10.1021/ol402034g

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled Polymerization in Flow Microreactor Systems2013

    • Author(s)
      Nagaki, A.; Yoshida, J.
    • Journal Title

      Adv. Poly. Sci.

      Volume: 259 Pages: 1-50

    • DOI

      10.1007/12_2012_179

  • [Journal Article] レアメタルからの脱却 o-キノン構造をもつ有機リチウムイオン二次電池2013

    • Author(s)
      清水章弘,吉田潤一
    • Journal Title

      化学

      Volume: 68 (3) Pages: 72-73

  • [Journal Article] Pauson-Khand Reactions in a Photochemical Flow Microreactor2013

    • Author(s)
      Asano, K.; Uesugi, Y.; Yoshida, J.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 15 Pages: 2398-2401

    • DOI

      10.1021/ol4008519

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] フラッシュケミストリー:フローマイクロリアクターを用いる新しい合成化学2013

    • Author(s)
      吉田潤一,高橋裕輔,永木愛一郎
    • Journal Title

      化学工学

      Volume: 77 (11) Pages: 785-787

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent Developments in the "Cation Pool" Method2013

    • Author(s)
      Yoshida, J.; Ashikari, Y.; Matsumoto, K.; Nokami, T.
    • Journal Title

      J. Synth. Org. Chem., Jpn.

      Volume: 77 (11) Pages: 1136-1144

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.71.1136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flash Chemistry: Flow Chemistry That Cannot Be Done in Batch2013

    • Author(s)
      Yoshida, J.; Takahashi, Y.; Nagaki, A.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49 Pages: 9896-9904

    • DOI

      10.1039/C3CC44709J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flow Microreactor Synthesis in Organo-Fluorine Chemistry2013

    • Author(s)
      Amii, H.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
    • Journal Title

      Beilstein J. Org. Chem.

      Volume: 9 Pages: 2793-2802

    • DOI

      10.3762/bjoc.9.314

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ハロゲン・カルコゲンカチオンプール法によるアルケンの二官能基化2014

    • Author(s)
      林竜太朗・芦刈洋祐・清水章弘・吉田潤一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] デンドリマー状炭素カチオンにより開始 される重合によるリニアーデンドリテック ハイブリッドポリマーのフローマイクロリアクター合成2014

    • Author(s)
      宅見正浩・永木愛一郎・吉田潤一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] フローマイクロリアクターを用いた不安定有機リチウム種の カルボキシル化2014

    • Author(s)
      高橋裕輔・永木愛一郎・吉田潤一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Reaction Integration Using Cationic Reactive Intermediates2013

    • Author(s)
      Jun-ichi Yoshida, Yosuke Ashikari, Ryutaro Hayashi, Toshiki Nokami, and Akihiro Shimizu
    • Organizer
      2013 International Symposium on Organic Reaction
    • Place of Presentation
      Howard International House Taipei
    • Year and Date
      20131119-20131122
    • Invited
  • [Presentation] フラッシュケミストリー:時間を空間で制御する新しい合成化学

    • Author(s)
      吉田 潤一
    • Organizer
      第5回 化学工学会マイクロ化学プロセス分科会講演会
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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