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2019 Fiscal Year Annual Research Report

反応集積化に適した高活性反応プロモーターを用いるマイクロフローシステムの開発

Publicly Offered Research

Project AreaMiddle molecular strategy: Creation of higher bio-functional molecules by integrated synthesis.
Project/Area Number 18H04415
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

菅 誠治  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50291430)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywordsフロー合成 / 電解反応 / 触媒反応 / マイクロリアクター
Outline of Annual Research Achievements

反応集積化のためのキーテクノロジーとして注目されているマイクロフロー合成システムに着目し、これらを用いて有機電子移動反応により発生させた高活性な均一系触媒やプロモーターを用いた高速で効率的な触媒型反応を実現すること、およびこれを集積化することを目的として研究を行った。令和元年度はとくに下記の課題について重点的に取り組んだ。
1.アセトニトリル溶媒中での電解反応のよるシアノメチル化反応
アセトニトリルにアルデヒド溶解させた溶液に触媒量の電気を通電し還元反応を行うと、対応するシアノメチル化体が得られることが報告されている。この反応は操作的に単純で非常にクリーン、かつ、原子効率の高い反応であるが、再現性に乏しく、また、反応機構も不明であった。本年度は当研究室で独自に開発したマイクロフロー電解リアクターを用いて、各種ベンズアルデヒド誘導体、さらには脂肪族アルデヒドやα,β-不飽和アルデヒドなどを基質として反応条件を精査した。その結果、マイクロフロー系での反応がバッチ系と比較して格段に反応効率が向上することがわかった。再現性も確保できた。
2.電解還元により開始されるシアノシリル化反応
上記マイクロフロー電解リアクターを用いた反応探索の中で、アルデヒドとトリメチルシリルシアニドを共存させた状態で電解還元を行うと、ごく少量の電気量を通電するだけで、アルデヒドのシアノシリル化が高効率で進行することを見出した。本年度はマイクロフロー系でこの反応の汎用性を調査したところ、多様なアルデヒドのみならず、ケトンにおいても高い収率で進行することを明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] The Fungal Metabolite (+)-Terrein Abrogates Osteoclast Differentiation via Suppression of the RANKL Signaling Pathway through NFATc1.2020

    • Author(s)
      S. Nakagawa, K. Omori, M. Nakayama, H. Mandai, S. Yamamoto, H. Kobayashi, H. Sako, K. Sakaida, H. Yoshimura, S. Ishii, S. Ibaragi, K. Hirai, K. Yamashiro, T. Yamamoto, S. Suga, S. Takashiba
    • Journal Title

      Int. Immunopharmacol.

      Volume: 83 Pages: 106429

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2020.106429

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical Synthesis of Thienoacene Derivatives: Transition Metal-Free Dehydrogenative C-S Coupling Promoted by a Halogen Mediator.2020

    • Author(s)
      K. Mitsudo, R. Matsuo, T. Yonezawa, H. Inoue, H. Mandai, S. Suga
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/anie.202001149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enantioselective Acyl Migration Reactions of Furanyl Carbonates with Chiral DMAP Derivatives.2019

    • Author(s)
      K. Fujii, K. Mitsudo, H. Mandai, T. Korenaga, S. Suga
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 25 Pages: 2208-2212

    • DOI

      10.1002/chem.201806050

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iodide-Mediated or Iodide-Catalyzed Demethylation and Friedel-Crafts C-H Borylative Cyclization Leading to Thiophene-Fused 1,2-Oxaborine Derivatives.2019

    • Author(s)
      K. Shigemori, M. Watanabe, J. Kong, K. Mitsudo, A. Wakamiya, H. Mandai, S. Suga
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 21 Pages: 2171-2175

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00485

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1,10-Phenanthroline or Electron Promoted Cyanation of Aryl Iodides.2019

    • Author(s)
      K. Mitsudo, K. Yoshioka, T. Hirata, H. Mandai, K. Midorikawa, S. Suga
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 30 Pages: 1209-1214

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611793

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フロー電解リアクターを用いたアルデヒドのシアノメチル化反応2020

    • Author(s)
      國本俊平・田中宏樹・林田 賢佑・光藤 耕一・菅 誠治
    • Organizer
      電気化学会第87回大会
  • [Presentation] マイクロフロー電解セルを用いた触媒的反応の開発2020

    • Author(s)
      菅 誠治
    • Organizer
      日本化学会 第100春季年会
    • Invited
  • [Presentation] 分子内 C-H官能基化を経るフルオレノールの合成2020

    • Author(s)
      栗本悠司・光藤耕一・菅 誠治
    • Organizer
      日本化学会 第100春季年会
  • [Presentation] 電気化学的な連続縮環反応によるチエノチオフェンの合成2020

    • Author(s)
      片浦 望・光藤耕一・菅 誠治
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] PEM型リアクターを用いたエノンの選択的還元2020

    • Author(s)
      井上陽香・光藤耕一・菅 誠治
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
  • [Presentation] フルベン誘導体の効率的合成および、その電気化学的特性2019

    • Author(s)
      栗本悠司・光藤耕一・菅 誠治
    • Organizer
      第43回有機電子移動化学討論会
  • [Presentation] ハロゲンメディエータを用いた連続的な縮環反応によるチエノチオフェンの合成2019

    • Author(s)
      片浦 望・米澤時希・光藤耕一・菅 誠治
    • Organizer
      第43回有機電子移動化学討論会
  • [Presentation] ハロゲンメディエータを用いた電気化学的脱水素型環化反応によるチエノアセンの合成2019

    • Author(s)
      米澤時希・松尾 恋・井上陽香・光藤耕一・菅 誠治
    • Organizer
      第43回有機電子移動化学討論会
  • [Presentation] Efficient Synthesis of Benzodithienofuran and Benzodithienothiophene Derivatives via Pd-Catalyzed Dehydrogenative Cyclizations2019

    • Author(s)
      Koichi Mitsudo, Yuji Kurimoto, and Seiji Suga
    • Organizer
      20th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS20)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Ethene-Bridged Terthiophene Multi-Oxides2019

    • Author(s)
      Masataoshi Takabatake, Koichi Mitsudo, and Seiji Suga
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC-27)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acylative Desymmetrization of meso-1,3-Diols by Chiral DMAP Derivatives2019

    • Author(s)
      Tsubasa Hironaka, Hiroki Mandai, and Seiji Suga
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC-27)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヨウ化物イオン触媒による脱メチル化と続くC-Hホウ素化によるチオフェン縮環1,2-オキサボリンの合成2019

    • Author(s)
      光藤耕一・重森圭介・菅 誠治
    • Organizer
      第66回有機金属化学討論会
  • [Presentation] チエノ-1,2-オキサボリンの合成と物性2019

    • Author(s)
      光藤耕一・重森圭介・菅 誠治
    • Organizer
      第30回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 「活性」にこだわった有機反応の開発2019

    • Author(s)
      菅 誠治
    • Organizer
      フロンティア化学教育研究センター講演会
    • Invited
  • [Presentation] ハロゲンメディエーターを用いる有機電解合成2019

    • Author(s)
      菅 誠治
    • Organizer
      ハロゲン利用ミニシンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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