2016 Fiscal Year Annual Research Report
Reaction Analysis of Electro-Organic Chemistry by in situ Raman Spectroscopy and its Application to Organic Synthesis
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26410059
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
松本 浩一 近畿大学, 理工学部, 講師 (60581741)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若林 知成 近畿大学, 理工学部, 教授 (30273428)
森澤 勇介 近畿大学, 理工学部, 准教授 (60510021)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機電解合成 / ラマン分光法 / フロー電解 / 反応速度解析 / ジブロモ化反応 / 反応開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、フロー電解システムへのラマン分光法の導入の一環として次のような検討を中心に行った。分離型電解セルに対して、ポンプと枝付きフローセルを装着したリサイクル型の測定系を確立し、アルキン（4-オクチン）の電解ジブロモ化反応をモデル反応とした反応速度解析を行った。まず初めに、4-オクチンに対する電解ジブロモ化反応の条件検討を行った。支持電解質にBu4NBrを用い、溶媒に無水溶媒（CH2Cl2やDMSO等）を用いて各種パラメーターの検討を調査したところ、中程度～良好な収率でジブロモ化反応が進行する条件を見出した。この結果をもとに、比較的スケールの大きな系でフロー電解システムでのラマン分光法による測定を行った。まず原料の4-オクチン、生成物のジブロモ化体、および臭素Br2のラマン分光測定を行い、電解反応中に注目すべきスペクトルを決めた。これに基づき、通電量に従い原料のアルキンの減少と、生成物のジブロモ化体の生成の増加が観測された。また系中で生じるBr2もラマン分光法により、電解反応の後半から系中に蓄積されることが確認された。得られた結果に対して、微分方程式による反応速度解析を行うことで、測定結果を定性的に説明できることが分かった。以上の結果は、有機電解合成におけるラマン分光法が反応速度解析の手法として活用できることを示唆する結果である。理論計算により、4-オクチンはある種のコンフォメーションの場合にのみラマン活性であることも示唆された。
また、有機電解合成における反応開発として、両極合成を活用するアリルベンゼン類からの置換アリル化合物の合成反応や、ある種のアルキンに対してBu4NBF4/CH2Cl2中での電解ジフルオロ化反応が進行することを見出した。ジフルオロ化反応は特殊な試薬を用いている場合が多く、実施容易な電解反応で進行することは意義深いと考えている。
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