2015 Fiscal Year Research-status Report
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15KT0063
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
有澤 光弘 大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (40312962)
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| Project Period (FY) |
2015-07-10 – 2020-03-31
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| Keywords | 遷移状態 / 炭素ー水素結合活性化反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2010年にノーベル化学賞を受賞した「鈴木・宮浦カップリング」や「溝呂木・Heck反応」に代表される「パラジウム（Pd）クロスカップリング反応」は炭素―炭素結合、炭素―ヘテロ元素結合を形成するうえで、今日欠かせないツールとなっている。更に近年は、これらの反応の進化版とも言える「炭素―水素結合活性化反応」が広く利用されている。しかし、実際にはこれらの反応は溶媒・塩基・基質・反応ガス雰囲気などの多くのファクターが絡むことから、反応機構は十分に解明されたとは言い難く、理論的な反応制御が困難であり、手探り的な実験に頼る状況にある。
本研究では有機化学・分析化学・計算科学を駆使し、従来ブラックボックスである「炭素―水素結合活性化反応の本質」を明らかにし、「炭素―水素結合活性化反応の遷移状態制御」と「安価ですぐれた触媒を設計するうえでの指針確立」を目標とする。申請者らの研究体制は、配位子を用いる一般的均一系触媒の系と、配位子を用いないナノ粒子触媒系の両方をカバーすることが可能であり、これらの両触媒系の差異を、放射光を用いた最先端分析（Pd種の構造や価数をXAFS実験により解析）と溶媒も含めた理論計算により明らかにするとともに、得られた結果を実験・理論の両方から再検証することにより、より精度の高いアルゴリズムを確立する事が可能である。
平成27年度は、炭素(sp2)―水素結合活性化反応を測定対象とし、精錬されたリガンドを用いる「均一系触媒系」(H. Ren et al, J. Am. Chem.Soc. 2011, 133, 6868.)と、リガンドを用いない「ナノ粒子触媒系」(M. Arisawa et al, J. Org. Chem. 2014, 79, 6366.)の両方の系について、律速段階の決定・塩基および溶媒の役割の解明し、これらの反応機構を決定する実験を行った。
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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
「申請者独自のナノ粒子触媒」と「従来のリガンドを用いた均一系触媒」を用いた研究が研究計画書通りに進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請時に作製した研究計画書通りに、研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
実験に必要な物品納入が年度内に間に合わなかった為
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に物品を納入する。
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[Journal Article] Self-assembled Multi-layer Stabilized Nickel Nanoparticle Catalyst for Ligand-free Cross-coupling Reactions: in situ Metal Nanoparticle and Nanospace Simultaneous Organization2016
Author(s)
Naoyuki Hoshiya, Katsumasa Fujiki, Takahisa Taniguchi, Tetsuo Honma, Yusuke Tamenori, Mincen Xiao, Nozomi Saito, Mami Yokoyama, Akira Ishii, Hiromichi Fujioka, Satoshi Shuto, Yoshihiro Sato, Mitsuhiro Arisawa
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Journal Title
Adv. Synth. Catal.
Volume: 358
Pages: 2449-2459
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Characterization of Imidazopyridine Compounds as Negative Allosteric Modulators of Proton- Sensing GPR4 in Extracellular Acidification-Induced Responses2015
Author(s)
Ayaka Tobo, Masayuki Tobo, Takashi Nakakura, Masashi Ebara, Hideaki Tomura, Chihiro Mogi, Dong-Soon Im, Naoya Murata, Atsushi Kuwabara, Saki Ito, Hayato Fukuda, Mitsuhiro Arisawa, Satoshi Shuto, Michio Nakaya, Hitoshi Kurose, Koichi Sato, Fumikazu Okajima
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 10
Pages: e0129334
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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