| 研究課題/領域番号 |
15350057
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
合成化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
南方 聖司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90273599)
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| 研究分担者 |
小松 満男 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029197)
大平落 洋二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60324810)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2005年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | グリーンケミストリー / 環境調和型有機合成 / 水中有機合成 / 無機多孔質 / シリカゲル / アジリジン / 水溶性求核剤 / 開環反応 / チアゾリジン / 水 / MCM-41 / オレフィン / クロラミンT |
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| 研究概要 |
本質的にシリカゲル表面と有機物質との間には静電的な相互作用が働く。この状態に水が存在すれば、水との静電反発により有機物のシリカゲル表面への吸着が促進され、そこでの反応が期待できる。また、反応場の面積は、従来の水-有機相の界面と比べて格段に広くなり高効率的に反応が進行すると考えられる。従って、水-無機多孔体系による環境低負荷型の有機合成反応が実現可能であると考えた。
シリカ-水系を反応場とするアジリジンの合成およびアジリジンの開環について精力的に検討した。その結果、触媒量のヨウ素存在下、クロラミンTの水溶液にシリカゲルを添加し、スチレンを加えて、室温で撹拌した結果、目的のアジリジンを良好な収率で得ることに成功した。一方、近年注目を集めている多孔質系素材の一つであるMCM-41を用いた場合には、使用するクロラミンTの当量およびシリカの量を半減させても同様に効率良くアジリジンを得ることができた。本反応は、スチレンのみならず、種々のオレフィンにも適用可能であることも明らかにした。次に、アジリジンの開環反応におけるよりグリーンな合成プロセスの構築を図ったところ、シアン化カリウムなどの水溶性求核剤によって、多官能化物質の水中での簡便な合成法を開発することができた。上記反応で用いたシリカゲルをろ過により採取し、水と少量の有機溶媒で洗浄した後、乾燥するだけで再利用することが可能であることを明らかにした。さらに、回収した水溶液のシアン化物イオン濃度を定量し、不足分のシアン化カリウムを加え、再度反応に用いたところ、同様の反応が効率的に進行することを確認し、シアン化物イオンのリサイクル化が可能であることを明らかにした。これまでの方法では、洗浄と抽出の段階である程度過剰の有機溶剤を用いていたが、遠心分離とデカンテーションを組み合わせたプロセスに変更することにより、その使用量を大幅に軽減することに成功した。
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