2021 Fiscal Year Annual Research Report
有機合成反応の自動化を指向したフローマイクロ電解合成技術の創製
| Project Area | Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS) |
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| Project/Area Number |
21H05215
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
跡部 真人 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90291351)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | フローマイクロ電解 / 有機電解合成 / 自動最適化技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究項目で開発されるフロー電解合成デバイスは革新的な基礎反応開発を支援するために主としてA01班に提供することをも想定している。そのため、フロー電解はもとより電解反応を初めて実施する共同研究者にも使いやすいものにする必要があり、組み立て容易なシンプルな構造から成るデバイスを設計することが肝要となる。一方、各種有機電解反応に適用できる汎用性に富んだ仕様にする必要もあることから、様々な電極材料を反応に応じて選択出来たり、あるいは対極での反応阻害を抑制するために、必要に応じて隔膜を介在させたり出来るなどの柔軟性に富んだものが求められる。
そこで研究初年度にあたる2021年度は、このような要求を満たすためのフロー電解合成デバイスの設計に注力し、これに基づいて試作されたデバイス特性を電気化学測定やモデル電解実験などから検証することで、その仕様を固めた。具体的には、フロー電解合成デバイスの基本的な構造は、任意の材料から成る2枚の平板電極をスペーサーを介して対峙させただけのシンプルなものとし、これをセル枠に填め込むだけで集積される仕様とした。また、隔膜が必要な場合は、これを平板電極間に挟み込むだけで、隔膜付のフロー電解デバイスが作製できるものとした。
さらに作製されたフロー電解合成デバイスを用い、フェロセンをレドックスプローブとする電気化学測定も実施し、デバイス内の溶液の流れが層流支配となっていることも解明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2021年度に予定されていた研究項目「フロー電解合成デバイスの開発」について、試作されたデバイス特性を電気化学測定やモデル電解実験などから検証することで、その仕様を滞りなく固めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は、使用要件を満たすためのフロー電解合成デバイスを設計し、これに基づいて試作されたデバイス特性を電気化学測定やモデル電解実験などから検証し、その仕様を固めたので、次年度以降は、このデバイスにインラインフローNMR分析を組み込んだフロー電解合成システムを構築し、モデル反応の結果のデータベース化に注力する。
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