Element strategic artificial photosynthesis of pharmacologically active agents using a Silicon Nano Array-Metal catalyst

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15327
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Matsukawa Yuta 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員 (10848526)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 光触媒 / 光反応 / マイクロ波 / 酸化反応 / 還元反応 / ケイ素 / アルキン / パラジウム

Outline of Final Research Achievements

Carbon dioxide fixation system using Silicon Nano Array-Metal (= SiNA-M) catalyst aimed for development of an environmentally friendly artificial photosynthesis of pharmacologically active agents was investigated. Though this research, a reductive deiodination system for iodoarenes using the catalyst, and photooxidation system for sulfoxides catalyzed by phenylacetylene were disclosed. In both systems, microwave used as the heating source drastically improved the yields of the reaction, and microwave effect was obviously shown.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この度見出したフェニルアセチレン触媒によるスルホキシド基質の酸化反応系では、光とマイクロ波が協働的にフェニルアセチレン分子を活性化することで反応が進行していることが明らかになりました。光-マイクロ波協働効果による合成系、ならびにフェニルアセチレンを光酸化触媒とする反応はいずれも初の報告例であることから、本研究の成果は光化学ならびにマイクロ波化学の両領域を拡張する知見をもたらしたものであるといえます。