2008 Fiscal Year Annual Research Report
微小空間を活用する有機電解プロセスのブレークスルー
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20350046
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
跡部 真人 Tokyo Institute of Technology, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 准教授 (90291351)
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| Keywords | 有機電解合成 / マイクロリアクター / 陽極置換反応 / カップリング反応 / デラセミ化反応 |
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| Research Abstract |
微少な流路内で化学反応を行うマイクロリアクターは、様々な分野で応用が期待されている反応デバイスであり、その特徴は大きな比界面積、迅速な混合といったように典型的な固-液不均一系反応である電気化学反応においては大変魅力的なものと言える。このため、マイクロリアクターの電気化学的利用が測定・分析の領域において急速に伸びてきている。しかし、マイクロリアクターは必ずしも少量の物質変換に限られるものではない。マイクロリアクターは通常フロー型であり、リアクター内の電解液は常に流れているので、その小さな内容積から想像されるより変換量はかなり多く(年間数トンオーダーの生産も可能)、電解合成・製造への応用展開も十分に考えられる。しかも、電極間距離がマイクロオーダーであるといった特徴を最大限に活用すれば、従来のバッチ型の電解セルでは決して実現できない全く新しい電解合成反応や電解システムが構築できることも予想される。我々はこのような観点に立脚し、マイクロリアクターの特徴を活用した有機電解合成反応や電解システムの開発を試みることにした。
以下に本年度実施した具体的な研究内容を記述する。
支持電解質を必要としない環境調和型電解合成システムの開発
1.フランのメトキシ化反応における電流効率の改善を指向し、電流密度、流速、基質濃度の最適化を行った。
2.メタノール以外のアルコール(エタノール、プロパノールなど)を媒体とするアルコキシ化反応に展開した。
液-液平行流を活用した求核剤の電位に影響されない陽極置換反応システムの開発
3.アリルトリメチルシランを求核剤に用いるN-カルボメトキシピロリジンの陽極置換反応における更なる収率の改善を指向し、電流密度、流速、基質濃度、電解溶媒の最適化を行った。
上記のように本年度はマイクロリアクターを活用した2つの有機電解システムの高度化と汎用化が達成された。
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