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2019 Fiscal Year Research-status Report

Challenge to the creation of sequence polymers with asymmetric multi-centers

Research Project

Project/Area Number 19K22186
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

永木 愛一郎  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80452275)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Keywordsマイクロリアクター / 連続不斉炭素中心 / シークエンス高分子
Outline of Annual Research Achievements

フローマイクロリアクターを究極の合成反応場としての生体システムとして捉え、連続不斉炭素中心を有するシークエンス高分子を究極の高分子としてのタンパク質に倣い、生体高分子をも凌駕する革新的な高機能性高分子創生に挑戦することを研究目標として、その目的を達成するためには、(1) キラル有機リチウム中間体の生成と反応の高次制御の検討を行った。具体的には、α-位にカルバモイル基を有するキラル有機リチウム中間体の生成と反応制御に取り組んだ。これらの中間体はリチウムが結合している炭素での立体反転(エピマー化)、つまり、立体化学的な安定性への配慮が必須となる。申請者が独自開発した「温度-滞留時間マッピング」により、中間体生成とエピマー化速度の解析を行ったところ、フローマイクロリアクターを使用する本マッピング法を用いることで、反応速度の詳細な解析が可能となり、立体化学的に不安定な中間体の制御ができた。解析結果をもとに、キラル有機リチウム中間体(R1 = Ph, R2 = ph)がラセミ化する前に次の変換反応を行うことができ、エピマー化が非常に速いキラル中間体においては、数秒オーダーの滞留時間制御や超精密温度制御が必須であった。今後、ボロン酸エステルとの反応によるキラルホウ素アート錯体を形成、これをその後のホモロゲーション反応に利用し、これまで合成不可能だった第三級や第四級不斉炭素ボロン酸エステル合成プロセスの確立に検討を進める。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画の妥当性があったため。

Strategy for Future Research Activity

計画通り検討を進める。特に本年度は、(2) 段階的な連続ホモロゲーション反応プロセスの構築の開発にも着手する。

  • Research Products

    (45 results)

All 2020 2019

All Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 19 results,  Open Access: 17 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 21 results) Book (5 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Biaryls Having a Piperidylmethyl Group Based on Space Integration of Lithiation, Borylation, and Suzuki-Miyaura Coupling2020

    • Author(s)
      Takahashi Yusuke、Ashikari Yosuke、Takumi Masahiro、Shimizu Yutaka、Jiang Yiyuan、Higuma Ryosuke、Ishikawa Susumu、Sakaue Hodaka、Shite Ibuki、Maekawa Kei、Aizawa Yoko、Yamashita Hiroki、Yonekura Yuya、Colella Marco、Luisi Renzo、Takegawa Toshihiro、Fujita Chiemi、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 2020 Pages: 618~622

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/ejoc.201901729

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Continuous Production Using a T-Shaped Micro/Milli-Reactor for RUCY-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation of Acetophenone2020

    • Author(s)
      Yamamoto Tetsuya、Tonomura Osamu、Nagaki Aichiro
    • Journal Title

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      Volume: 53 Pages: 73~77

    • DOI

      https://doi.org/10.1252/jcej.19we083

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tf2O-mediated Reaction of Alkenyl Sulfoxides with Unprotected Anilines in Flow Microreactors2020

    • Author(s)
      Baralle Alexandre、Inukai Tomoaki、Yanagi Tomoyuki、Nogi Keisuke、Osuka Atsuhiro、Nagaki Aiichiro、Yoshida Jun-ichi、Yorimitsu Hideki
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 49 Pages: 160~163

    • DOI

      https://doi.org/10.1246/cl.190831

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Novel Approach to Functionalization of Aryl Azides through the Generation and Reaction of Organolithium Species Bearing Masked Azides in Flow Microreactors2020

    • Author(s)
      Ichinari Daisuke、Ashikari Yosuke、Mandai Kyoko、Aizawa Yoko、Yoshida Jun‐ichi、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Pages: 1567~1571

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/anie.201912419

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 18O-Labeled chiral compounds enable the facile determination of enantioselectivity by mass spectroscopy2020

    • Author(s)
      Mandai Kyoko、Tsuchihashi Yuta、Ashikari Yosuke、Yoshida Jun-ichi、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 61 Pages: 151367~151367

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2019.151367

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Flow Technology for the Genesis and Use of (Highly) Reactive Organometallic Reagents2019

    • Author(s)
      Colella Marco、Nagaki Aichiiro、Luisi Renzo
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 26 Pages: 19~32

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/chem.201903353

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Oxo‐Thiolation of Cationically Polymerizable Alkenes Using Flow Microreactors2019

    • Author(s)
      Ashikari Yosuke、Saito Kodai、Nokami Toshiki、Yoshida Jun‐ichi、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 25 Pages: 15239~15243

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/chem.201903426

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation and Reaction of Functional Alkyllithiums by Using Microreactors and Their Application to Heterotelechelic Polymer Synthesis2019

    • Author(s)
      Nagaki Aiichiro、Yamashita Hiroki、Tsuchihashi Yuta、Hirose Katsuyuki、Takumi Masahiro、Yoshida Jun‐ichi
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 25 Pages: 13719~13727

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/chem.201902867

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Recent topics of functionalized organolithiums using flow microreactor chemistry2019

    • Author(s)
      Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 60 Pages: 150923~150923

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2019.07.014

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Practical Continuous‐Flow Controlled/Living Anionic Polymerization2019

    • Author(s)
      Nakahara Yuichi、Furusawa Mai、Endo Yuta、Shimazaki Toshiya、Ohtsuka Keita、Takahashi Yusuke、Jiang Yiyuan、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Chemical Engineering & Technology

      Volume: 42 Pages: 2154~2163

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/ceat.201900160

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anionic Polymerization Using Flow Microreactors2019

    • Author(s)
      Takahashi Yusuke、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 24 Pages: 1532~1532

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/molecules24081532

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monolithiation of 5,5′‐Dibromo‐2,2′‐bithiophene Using Flow Microreactors: Mechanistic Implications and Synthetic Applications2019

    • Author(s)
      Nagaki Aiichiro、Jiang Yiyuan、Yamashita Hiroki、Takabayashi Naoshi、Takahashi Yusuke、Yoshida Jun-ichi
    • Journal Title

      Chemical Engineering & Technology

      Volume: 42 Pages: 2113~2118

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/ceat.201900057

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Annulative Synthesis of Thiazoles and Oxazoles from Alkenyl Sulfoxides and Nitriles via Additive Pummerer Reaction2019

    • Author(s)
      Hori Mitsuki、Nogi Keisuke、Nagaki Aiichiro、Yorimitsu Hideki
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 8 Pages: 1084~1087

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/ajoc.201900169

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Blockage Detection and Diagnosis of Externally Parallelized Monolithic Microreactors2019

    • Author(s)
      Tonomura Osamu、Taniguchi Satoshi、Nishi Kazuki、Nagaki Aiichiro、Yoshida Jun-ichi、Hirose Katsuyuki、Ishizuka Norio、Hasebe Shinji
    • Journal Title

      Catalysts

      Volume: 9 Pages: 308~308

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/catal9040308

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Suzuki?Miyaura Coupling Using Monolithic Pd Reactors and Scaling-Up by Series Connection of the Reactors2019

    • Author(s)
      Nagaki Aiichiro、Hirose Katsuyuki、Moriwaki Yuya、Takumi Masahiro、Takahashi Yusuke、Mitamura Koji、Matsukawa Kimihiro、Ishizuka Norio、Yoshida Jun-ichi
    • Journal Title

      Catalysts

      Volume: 9 Pages: 300~300

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/catal9030300

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Alkyllithium Compounds Bearing Electrophilic Functional Groups: A Flash Chemistry Approach2019

    • Author(s)
      Nagaki Aiichiro、Yamashita Hiroki、Hirose Katsuyuki、Tsuchihashi Yuta、Yoshida Jun‐ichi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 58 Pages: 4027~4030

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/anie.201814088

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis of Functionalized Ketones from Acid Chlorides and Organolithiums by Extremely Fast Micromixing2019

    • Author(s)
      Nagaki Aiichiro、Sasatsuki Kengo、Ishiuchi Satoshi、Miuchi Nobuyuki、Takumi Masahiro、Yoshida Jun‐ichi
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 25 Pages: 4946~4950

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/chem.201900743

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modeling and Design of a Flow-Microreactor-Based Process for Synthesizing Ionic Liquids2019

    • Author(s)
      Nakahara Yuichi、Metten Bert、Tonomura Osamu、Nagaki Aiichiro、Hasebe Shinji、Yoshida Jun-ichi
    • Journal Title

      Organic Process Research & Development

      Volume: 23 Pages: 641~647

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acs.oprd.8b00436

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular Weight Distribution of Polymers Produced by Anionic Polymerization Enables Mixability Evaluation2019

    • Author(s)
      Endo Yuta、Furusawa Mai、Shimazaki Toshiya、Takahashi Yusuke、Nakahara Yuichi、Nagaki Aiichiro
    • Journal Title

      Organic Process Research & Development

      Volume: 23 Pages: 635~640

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acs.oprd.8b00403

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 「Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors and Its Applications to Palladium Catalyzed Crosscoupling」2020

    • Author(s)
      Aiichiro Nagaki
    • Organizer
      International conference and exhibition on Catalysis and Chemical science Madrid
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「フロー合成による精密合成化学の革新」2020

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      京大テックフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 「フローマイクロリアクターを用いた精密合成」2020

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      情報機構
    • Invited
  • [Presentation] 「マイクロリアクターを用いた超高速反応による精密有機合成化学」2020

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      フロー精密合成コンソーシアム(FlowST)ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] 「令和1年度のマイクロ化学研究の取り組みと今後の展望」2020

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      京都大学マイクロ化学生産研究コンソーシアム、2019 年度マイクロコンソーシアム講演会
    • Invited
  • [Presentation] 「マイクロリアクターを用いた超高速反応による精密有機合成化学」2020

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      住友化学特別講演会、住友化学(株)
    • Invited
  • [Presentation] 「Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors and Its Applications to Palladium Catalyzed Crosscoupling」2020

    • Author(s)
      Aiichiro Nagaki
    • Organizer
      5rd International Conference on Catalysis and Chemical Engineering (CCE-2020)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「フラスコで不可能なマイクロリアクターを用いた精密合成化学」2020

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      旭化成講演会、旭化成(株)
    • Invited
  • [Presentation] 「"Impossible" Flask Chemistry Based on Flow Microreactor」2020

    • Author(s)
      Aiichiro Nagaki
    • Organizer
      Bari University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「マイクロリアクターを用いた超高速反応による精密有機合成化学」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      奈良工業高等専門学校
    • Invited
  • [Presentation] 「吉田潤一先生とともに築き上げたマイクロ高速合成化学分野とその後の展開について」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      京都大学マイクロ化学生産研究コンソーシアム、2019 年度マイクロコンソーシアム講演会
    • Invited
  • [Presentation] 「Reaction Selectivity Control by Extremely Fast Micromixing. Synthesis of Functionalized Ketones from Acid Chlorides and Organolithiums」2019

    • Author(s)
      Aiichiro Nagaki
    • Organizer
      3rd International Caparica Christmas Conference on Translational Chemistry (IC3TC2019)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「フローマイクロリアクターを用いた精密合成」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      情報機構
    • Invited
  • [Presentation] 「マイクロリアクターを用いた超高速合成化学」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      環境&資源エネルギー研究会
    • Invited
  • [Presentation] 「マイクロリアクターを用いた超高速反応による精密有機合成化学」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      有機合成化学協会有機合成夏期セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 「Anionic polymerization using flow microreactor systems and its applications to syntheses of structurally well-defined polymers」2019

    • Author(s)
      Aiichiro Nagaki
    • Organizer
      258th ACS National Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「フローリアクターを用いた合成反応、プロセス設計と応用例」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      技術情報協会
    • Invited
  • [Presentation] 「フローマイクロリアクターを用いた超高速反応による精密有機合成」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      第51回構造有機化学若手の会夏の学校
    • Invited
  • [Presentation] 「Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors」2019

    • Author(s)
      Aiichiro Nagaki
    • Organizer
      The 5th Int'l Conference on Organic Chemistry (COC 2019)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「マイクロ合成化学」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      東邦化学講演会、東邦化学工業(株)
    • Invited
  • [Presentation] 「有機リチウム反応の高次制御によるクロスカップリング反応プロセスの高度化」2019

    • Author(s)
      永木 愛一郎
    • Organizer
      日本PDA製薬学会
    • Invited
  • [Book] マイクロチャネル:マイクロ混合・反応「マイクロ・ナノ熱工学の進展」2019

    • Author(s)
      Ashikari, Y.; Nagaki, A.*
    • Total Pages
      696
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
  • [Book] マイクロリアクターの研究開発状況とその展望 「化学装置」2019

    • Author(s)
      Takumi, M.; Nagaki, A.*
    • Total Pages
      112
    • Publisher
      工業通信
  • [Book] フローマイクロリアクターを用いた有機合成反応の選択性制御 「化学プロセスの設計とスケールアップ、連続化技術」2019

    • Author(s)
      Takahashi, Y.; Nagaki, A.*
    • Total Pages
      696
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Book] フローマイクロリアクターを用いた高分子合成反応とその連続運転 「化学プロセスの設計とスケールアップ、連続化技術」2019

    • Author(s)
      Nagaki, A.*; Nakahara, Y.; Endo, Y.
    • Total Pages
      696
    • Publisher
      技術情報協
  • [Book] フローマイクロリアクターを用いた有機合成反応の選択性制御 「フローマイクロ合成の最新動向」2019

    • Author(s)
      Nagaki, A.*; Takumi, M.
    • Total Pages
      111
    • Publisher
      ファインケミカル

URL: 

Published: 2021-01-27  

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