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2013 Fiscal Year Annual Research Report

高分子微粒子固定化有機分子触媒によるワンポット合成法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced Molecular Transformations by Organocatalysts
Project/Area Number 24105514
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

原口 直樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30378260)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords有機分子触媒 / 高分子微粒子 / サイトアイソレーション / ワンポット合成 / 不斉反応 / Diels-Alder反応 / コアーシェル
Research Abstract

複数の触媒を高分子微粒子にそれぞれ固定化し、サイトアイソレーションを実現できる高分子微粒子固定化有機分子触媒の合成を行い、高分子微粒子に導入したキラル有機分子触媒により、光学活性化合物の触媒的ワンポット合成システムを確立することを目的とした。
まず、スルホネートを有するモノマー、コモノマーと架橋モノマーを用い、ラジカル開始剤による沈殿重合法により、有機分子触媒固定化用高分子微粒子の合成を合成した。スルホン酸エステル型モノマーの利用と微粒子合成後の脱保護反応により、目的の構造を有する真球状の微粒子を得ることに成功した。
つぎに、キラルイミダゾリジノン触媒等の有機分子触媒を用い、イオン交換反応による 有機分子触媒固定化用高分子微粒子への固定化反応を行った。高分子微粒子とキラル有機分子触媒を溶媒中、室温で混合すると、目的とする高分子微粒子固定化有機分子触媒が得られることが明らかとなった。また、高分子反応法が適用できない有機分子触媒の高分子微粒子への固定化は、有機分子触媒を有するモノマーの合成を行った後、その沈殿重合により、可能であった。
キラルイミダゾリジノン型触媒、キラルピロリジン型触媒を有する高分子微粒子を用い、ワンポット反応を行った。キラルイミダゾリジノン型触媒による1段目の反応では、定量的な転化率と高い立体選択性を示すことが明らかとなった。2段目の反応は本来の反応速度に加え、高分子触媒による反応速度の低下により、低い収率を示したが、高いdr比とエナンチオ選択性で目的の光学活性体を得ることに成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (28 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (24 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Cinchona Alkaloid-derived Chiral Polymers by Mizoroki-Heck Polymerization and Their Application to Asymmetric Catalysis2014

    • Author(s)
      Md. Masud Parvez, Naoki Haraguchi, and Shinichi Itsuno.
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 47 Pages: 1922-1928

    • DOI

      10.1021/ma5001018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of chiral quaternary ammonium polymers for asymmetric organocatalysis application2013

    • Author(s)
      Parbhej Ahamed, Md. Aminul Haque, Mikiya Ishimoto, Md. Masud Parvez, Naoki Haraguchi, and Shinichi Itsuno
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 69 Pages: 3978-3983

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.03.018

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高分子固定化型有機分子触媒の開発と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      原口 直樹
    • Organizer
      日本化学会東海支部若手講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      20140724-20140724
    • Invited
  • [Presentation] アセチレン部位を有するシンコナアルカロイド第四級アンモニウム塩高分子の合成と不斉触媒活性2014

    • Author(s)
      MD. Mehadi Hassan、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有する高分子の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      濤 立晃、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有するイオン結合型キラル高分子触媒の合成と不斉Diels-Alder反応への応用(V)2014

    • Author(s)
      竹中 渚、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] キラルピロリジン触媒を有する高分子微粒子の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      大山 和子、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] イオン結合を介した高分子微粒子固定化型MacMillan触媒の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      小林 拓真、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] Asymmetric catalytic activity of quaternary ammonium salts of cinchona alkaloid containing acetylenic moiety2014

    • Author(s)
      Md. Mehadi Hassan、 原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      日本化学会第94回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジン四級アンモニウム塩の合成と不斉アルキル化反応(II)2014

    • Author(s)
      山本 峻也、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      日本化学会第94回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有する高分子触媒の合成と不斉反応への応用2014

    • Author(s)
      濤 立晃、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      日本化学会第94回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 主鎖にシンコナアルカロイド二量体を有するキラル高分子の開発と不斉反応への応用(II)2013

    • Author(s)
      黒田 到、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジン四級アンモニウム塩ダイマーの合成と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      藪崎 翔太、山本 峻也、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] 軸性キラリティーを有する新規ビイソキノリニウム塩誘導体の合成2013

    • Author(s)
      手柴 千明、鈴木 佑紀、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジン四級アンモニウム塩の合成と不斉アルキル化反応への応用2013

    • Author(s)
      山本 峻也、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] MacMillan触媒を主鎖骨格に有するイオン結合型キラル高分子の合成と不斉Diels-Alder 反応への応用 (IV)2013

    • Author(s)
      竹中 渚、Aisyah Najwa、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20131102-20131103
  • [Presentation] 有機分子触媒組込型キラル高分子の開発と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      原口 直樹
    • Organizer
      第145回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      長良川観光ホテル 石金
    • Year and Date
      20130927-20130928
    • Invited
  • [Presentation] 主鎖にシンコナアルカロイド二量体を有するキラル高分子の開発と不斉反応への応用(II)2013

    • Author(s)
      黒田 到、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第145回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      長良川観光ホテル 石金
    • Year and Date
      20130927-20130928
  • [Presentation] スルホンアミド構造を有するシンコニジウム塩の合成と不斉アルキル化反応への応用2013

    • Author(s)
      山本 峻也、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第145回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      長良川観光ホテル 石金
    • Year and Date
      20130927-20130928
  • [Presentation] キラルピロリジン触媒を有する高分子微粒子の合成2013

    • Author(s)
      大山 和子、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第145回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      長良川観光ホテル 石金
    • Year and Date
      20130927-20130928
  • [Presentation] MacMillan触媒を有する高分子微粒子の合成と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      小林 拓真、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第145回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      長良川観光ホテル 石金
    • Year and Date
      20130927-20130928
  • [Presentation] キラル有機分子触媒組込型高分子の分子設計と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      原口 直樹
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      20130911-20130913
    • Invited
  • [Presentation] "Synthesis of main-chain chiral polymers of cinchona alkaloid and their application in asymmetric catalysis2013

    • Author(s)
      Md. Masud Parvez 、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] 主鎖にシンコナアルカロイド二量体を有するキラル高分子の開発と不斉反応への応用2013

    • Author(s)
      黒田 到、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] イオン結合型MacMillan触媒固定化高分子微粒子の合成2013

    • Author(s)
      小林 拓真、原口 直樹、伊津野 真一
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] Design and Synthesis of Novel Polymeric Chiral Organocatalysts" 1st International Conference on Advanced Molecular Transformation by Organocatalysts2013

    • Author(s)
      Naoki Haraguchi
    • Organizer
      Ohtsu Prince Hotel
    • Place of Presentation
      Ohtsu Prince Hotel
    • Year and Date
      20130527-20130528
    • Invited
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://ens.tut.ac.jp/chiral/index.html

  • [Remarks] 研究紹介

    • URL

      http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=245

URL: 

Published: 2015-05-28  

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