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2023 Fiscal Year Annual Research Report

活性種の時空間制御が可能なフロー電解反応を基軸とする多段階連続反応システムの創製

Research Project

Project/Area Number 20H02513
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

跡部 真人  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90291351)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsフロー電解 / 多段階連続反応 / 電解発生活性種 / 時空間制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、グリーン・サスティナブルケミストリーの一翼を担うことが期待される有機電解プロセスの高効率化、高選択化、高度制御化を指向し、「有機電解反応」と「マイクロフロー技術」との融合を推し進める。特に反応場が微小空間であるマイクロリアクターの特徴を最大限に利用し、電気化学的に発生させた高活性種あるいは不安定な基質や中間体を時間的・空間的に制御することで、従来法では決して実現できない全く新しい高効率・高選択的な多段階連続反応システムの創製を目指すものである。
2022年度に引き続き、2023年度はプレ化学反応により発生させた不安定化学種を分解あるいは副反応を起こす前に速やかに所望の後続電解反応に導く新規連続フロー合成プロセスの構築に従事した。
具体的な検討事項として、各種アルデヒドとアミンの効率的なプレ脱水反応過程により生じるイミン、とりわけ、脂肪族アルデヒドを基質とした場合に発生する不安定イミンを即座に後続の電解カルボキシル化に供することで新規なアミノ酸合成に取り組み、目的のアミノ酸を効率的に得ることに成功した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Organic electrosynthetic processes using solid polymer electrolyte reactor2024

    • Author(s)
      Mahito Atobe, Naoki Shida
    • Journal Title

      Current Opinion in Electrochemistry

      Volume: 44 Pages: 101440~101440

    • DOI

      10.1016/j.coelec.2024.101440

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical [3+2] Cycloaddition Proceeding at Low Electrolyte Concentration in Laminar‐Flow Microreactor2023

    • Author(s)
      Kazuhiro Okamoto, Naoki Shida, Mahito Atobe
    • Journal Title

      ChemElectroChem

      Volume: 10 Pages: e202300386

    • DOI

      10.1002/celc.202300386

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Voltammetric Studies on the Reduction Potentials of Perfluoroalkyl Halides and Their Analogous Compounds2023

    • Author(s)
      Airi Yamaguchi, Naoki Shida, Mahito Atobe, Tomoko Yajima
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 91 Pages: 112016~112016

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67111

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] C-C Bond Cleavage at the N-α Position Enabled by the Low-potential Electrochemical Oxidation of the 2,7-Dimethoxynaphthyl Electroauxiliary2023

    • Author(s)
      Kazuhiro Okamoto, Yasushi Imada, Naoki Shida, Yoshikazu Kitano, Mahito Atobe, Kazuhiro Chiba
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 91 Pages: 112006~112006

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67076

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electrochemically Triggered Hole-Catalytic Benzylic Substitution Reaction at a Polymer Chain Containing β-O-4 Linkage2023

    • Author(s)
      Rumi Izumiya, Mahito Atobe, Naoki Shida
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 96 Pages: 353~358

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β-Scission by Direct Electrochemical Oxidation: Proton-coupled Electron Transfer Mechanism Dictated by Synthetic Study and Computations2023

    • Author(s)
      Rumi Izumiya, Mahito Atobe, Naoki Shida
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 91 Pages: 112003~112003

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67010

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Susceptibility of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Oxidative Voltammetry: Unveiling the Effect of Electrolyte-coordination2023

    • Author(s)
      Shohei Yoshinaga, Mahito Atobe, Naoki Shida
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 91 Pages: 112002~112002

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67013

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diastereoselective Electrocatalytic Hydrogenation of Cyclic Ketones Using a Proton-Exchange Membrane Reactor: A Step toward the Electrification of Fine-Chemical Production2023

    • Author(s)
      Yugo Shimizu, Juri Harada, Atsushi Fukazawa, Tomohiro Suzuki, Junko Kondo, Naoki Shida, Mahito Atobeobe Mahito
    • Journal Title

      ACS Energy Letters

      Volume: 8 Pages: 1010~1017

    • DOI

      10.1021/acsenergylett.2c02573

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 固体高分子電解質電解技術を活用した有機電解プロセス ~有機合成プロセスの「電化」に向けたキーテクノロジー~2023

    • Author(s)
      跡部真人
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 59 Pages: 810~814

  • [Presentation] Electrocatalytic Hydrogenation Reactions Using a Solid Polymer Electrolyte (SPE) Reactor2023

    • Author(s)
      Mahito Atobe
    • Organizer
      International Joint Symposium on Synthetic Organic Chemistry 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 固体高分子電解質電解技術が革新する新たな有機電解プロセス2023

    • Author(s)
      跡部真人
    • Organizer
      第13回CSJ化学フェスタ
    • Invited
  • [Presentation] フローリアクターが革新する新たな有機電解プロセス2023

    • Author(s)
      跡部真人
    • Organizer
      第7回FlowSTシンポジウム
    • Invited
  • [Remarks] 跡部研究室ホームページ

    • URL

      http://www.atobe-lab.ynu.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 環状アミンの製造装置及び環状アミンの製造方法2023

    • Inventor(s)
      跡部真人、信田尚毅、清水勇吾
    • Industrial Property Rights Holder
      跡部真人、信田尚毅、清水勇吾
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2023/ 29644
    • Overseas

URL: 

Published: 2024-12-25  

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