• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Annual Research Report

電子移動によりトリガーされる環化反応を利用した電子が触媒する高分子合成

Research Project

Project/Area Number 16J07350
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

信田 尚毅  東京農工大学, 大学院農学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Keywords電解反応 / 可視光レドックス触媒 / 炭素-炭素結合形成 / 有機合成 / フルオロアルコール / ラジカルカチオン / 環化反応
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、電子が触媒する環化反応を利用することで、遷移金属等の高価な触媒や過酷な反応条件を必要としないクリーンで効率的な高分子合成を実現することを目的とする。この目的のため、本研究では有機分子の一電子酸化によって生成するラジカルカチオンが触媒する正孔触媒反応(hole catalysis)に注目した。正孔触媒反応は低分子合成において数多く報告されいるが、我々は既存の研究の網羅的な調査から、その反応効率が反応メディアに大きく依存することを見出した。本研究で提案する「電子が触媒する高分子合成」という新反応系を実現するには、ラジカルカチオンの反応性を精密に制御する必要があると考えた。この理由から本年度、我々は正孔触媒反応の反応メディア依存性に関する系統的な知見を得ることを目指して研究を行なった。
正孔触媒反応は、有機物のラジカルカチオンが中間体となり、触媒的に作用することにより反応が達成される。我々は、ラジカルカチオンの対アニオンが反応効率を支配する仮説し検討を行ったところ、確かに対アニオンの共存が正孔触媒反応の効率に大きく影響することを見出した。量子力学計算により、アニオン種がラジカルカチオンに相互作用することにより、ラジカルカチオンのフロンティア軌道のエネルギー準位を変化させることを見出しており、その結果ラジカルカチオンの反応性の変化を誘起していると考えられる。さらに、水素結合によりアニオンと相互作用することができるフルオロアルコール類を用いることで、反応が促進されることも併せて見出した。
正孔触媒反応に関するこれらの基礎的な知見は、より効率的な反応系のデザインに関する明確な指針を与えるものであり、高分子合成への実現に向けて非常に有益である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア工科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア工科大学
  • [Int'l Joint Research] トロント大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      トロント大学
  • [Journal Article] Interplay of arene radical cations with anions and fluorinated alcohols in hole catalysis2019

    • Author(s)
      Shida Naoki、Imada Yasushi、Nagahara Shingo、Okada Yohei、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Communications Chemistry

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42004-019-0125-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Novel Thermomorphic System for Electrocatalytic Diels‐Alder Reactions2019

    • Author(s)
      Imada Yasushi、Shida Naoki、Okada Yohei、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Chinese Journal of Chemistry

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/cjoc.201900053

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liquid-phase Synthesis of N-Functionalized Azanucleoside-incorporated Oligonucleotides and Development of Anodic C(sp3)-H Acetoxylation Reaction for Direct Preparation of Azaribose2019

    • Author(s)
      Okamoto Kazuhiro、Shida Naoki、Tsutsui Mizuki、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Ribo‐Azanucleosides by Anodic Oxidation: Reactivity Control of Intermediate for Efficient Access to Pharmacophores2018

    • Author(s)
      Okamoto Kazuhiro、Shoji Takao、Tsutsui Mizuki、Shida Naoki、Chiba Kazuhiro
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Pages: 17902~17905

    • DOI

      10.1002/chem.201804285

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dibenzo-7-phophanorbornadieneを用いた遷移金属リン化物の電解合成2018

    • Author(s)
      信田 尚毅,JoshuaA.Buss,TheodorAgapie
    • Organizer
      第42回有機電子移動化学討論会
  • [Presentation] Electrochemical Synthesis of Transition Metal Phosphides with Dibenzo-7-phosphanorbornadiene and its Application to Electrochemical Proton Reduction2018

    • Author(s)
      Naoki Shida
    • Organizer
      The 12th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications (CMCEE 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 有機ラジカルカチオン種の反応性に対するアニオンの影響とフルオロアルコールを用いた反応性の向上2018

    • Author(s)
      信田 尚毅,今田 泰史,岡田 洋平, 千葉 一裕
    • Organizer
      2018年 電気化学秋季大会
  • [Presentation] Dibenzo-7-phosphanorbornadieneを用いた遷移金属リン化物の電解合成とプロトン還元触媒への応用2018

    • Author(s)
      信田 尚毅, Joshua A. Buss, Theodor Agapie
    • Organizer
      2018年 電気化学秋季大会
  • [Presentation] Effect of Anions on Radical Cation Mediated Pericylic Reactions2018

    • Author(s)
      Naoki Shida, Yasushi Imada, Yohei Okada, Kazuhiro Chiba
    • Organizer
      13th International Symposium on Organic Reaction (ISOR-13)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi