2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of functional materials based on naturally occurring riboflavin derivatives
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16K05797
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
飯田 拡基 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (30464150)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リボフラビン / 有機分子触媒 / ヨウ素 / 酸素酸化 / 高分子触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カチオン性フラビン化合物とヨウ素を組み合わせた２成分触媒系により、薬理活性物質や天然物にしばしば見られるイミダゾ[1,2-a]ピリジン骨格を、アミノピリジンから効率良く合成できることを見出した。本反応系はフラビン/ヨウ素触媒により理想的酸化剤とされる分子状酸素のみによって駆動し、C-N結合形成反応を経てイミダゾ[1,2-a]ピリジンが形成される。従来の手法とは異なりメタルフリー条件下において水のみを副生成物として進行する環境調和型の合成手法である。さらに系中にチオールを添加することにより、多段階の酸化反応プロセスが進行する多成分連結反応が可能となることも見出した。
また、前年度に報告したアニオン性高分子である硫酸化キチンを担体とする不均一系超分子触媒の設計手法を応用し、キラルなカチオン性イミダゾリジノン触媒を硫酸化キチンに固定化した不斉触媒を開発した。得られた超分子は不斉Diels-Alder反応の良好な不均一系触媒として働き、最大96% eeという高い不斉選択性が発現することが明らかとなった。通常、均一系触媒の固定化を行うとしばしば不斉選択性の低下が問題となる。しかしながら、本触媒では担持に伴う不斉選択性の低下が見られなかった。これはおそらく非共有結合であるイオン間相互作用を固定化に用いることで触媒周辺の不斉反応場への影響が最小限に抑えられたためであると考えられる。本触媒は有機溶媒に不溶なため反応後の回収が容易であり、5回以上繰り返し再利用しても触媒活性と不斉選択性は低下しなかった。
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