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新型活性種を鍵とした有機分子触媒による触媒的空気酸化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05764
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関岩手大学

研究代表者

是永 敏伸  岩手大学, 理工学部, 准教授 (70335579)

研究協力者 岡崎 雅明  
清野 秀岳  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードパーフルオロシクロペンテン / カップリング反応 / ラジカル活性種 / 空気酸化 / 酸化反応 / パーフルオロ化合物 / シクロペンタジエニルラジカル / グリニャール試薬 / ホモカップリング反応 / 有機分子触媒 / 酸化剤 / 遷移金属フリー / 空気酸化反応
研究成果の概要

以前に我々が開発した空気存在下ヘプタフルオロトリル基を有するパーフルオロシクロペンテン触媒によるグリニャール試薬の酸化的ホモカップリング反応において、今回、その反応の触媒活性種がラジカル活性種であることを明らかにし、その別途合成を行うことで触媒として利用可能にした。実際にラジカル活性種を用いてフェニルグリニャールし試薬のホモカップリングを行うと、ビフェニルが94%で生成し、触媒回転数は、この種の触媒としては多い、30回を超えた。さらに、この触媒活性種を用いると、チオフェン基質のホモカップリングや、ジホスフィン配位子合成のための合成中間体合成に用いる事ができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発したヘプタフルオロトリル基を有するパーフルオロシクロペンテン誘導体は、2017年に東京化成(株)より売り出しが開始された。これにより多くの研究者に利用可能となった。またその触媒活性種を前述のパーフルオロシクロペンテン誘導体から簡単に別途合成する事ができるようになったため、今後空気を利用する酸化反応に対して応用化が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Perfluorocyclopentadienyl Radical Derivative as an Organocatalyst for Oxidative Coupling of Aryl- and Thienylmagnesium Compounds under Atmospheric Oxygen2018

    • 著者名/発表者名
      Korenaga Toshinobu、Nitatori Kaoru、Muraoka Hiroki、Ogawa Satoshi、Shimada Kazuaki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 8 ページ: 4835-4839

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00299

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Moderately Flexible Trans-Chelating Diphosphine Ligands Consisting of Triazine Unit Showing High Ligand Acceleration Effect for Heck Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Korenaga Toshinobu、Kowata Ryo、Kotaki Tomohiro、Shibasaki Yuji、Oishi Yoshiyuki、Shimada Kazuaki
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 91 号: 4 ページ: 577-584

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170392

    • NAID

      130006707609

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computationally-Led Ligand Modification using Interplay between Theory and Experiments: Highly Active Chiral Rhodium Catalyst Controlled by Electronic Effects and CH-π Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Korenaga Toshinobu、Sasaki Ryo、Takemoto Toshihide、Yasuda Toshihisa、Watanabe Masahito
    • 雑誌名

      Adv. Synth. Catal.

      巻: 360 号: 2 ページ: 322-333

    • DOI

      10.1002/adsc.201701191

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パーフルオロシクロペンタジエニルラジカルによる酸化的ホモカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      是永敏伸, 似鳥馨, 小嶋理白
    • 学会等名
      第41回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実験と計算のインタープレイによる高活性不斉ロジウム触媒の設計と開発2018

    • 著者名/発表者名
      是永敏伸
    • 学会等名
      第19回 大つくば物理化学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly electron-poor fluorinated arylphosphine ligands for transition metal catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Toshinobu Korenaga
    • 学会等名
      BIT's 8th Annual Global Congress of Catalysis-2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 実験と計算のインタープレイによる高活性不斉Rh触媒の開発2017

    • 著者名/発表者名
      森谷咲月, 佐々木遼, 嶋田和明, 是永敏伸
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規含フッ素有機分子触媒によるグリニャール試薬の酸化的ホモカップリング反応2017

    • 著者名/発表者名
      似鳥馨, 嶋田和明, 村岡宏樹, 小川智, 是永敏伸
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 配位子の電子密度と相互作用を制御し、高性能触媒を開発する2017

    • 著者名/発表者名
      是永敏伸
    • 学会等名
      有機合成化学協会東北支部 岩手地区シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 含フッ素有機分子触媒による酸化的ホモカップリングの触媒活性種の合成2016

    • 著者名/発表者名
      是永敏伸,似鳥馨, 中村智里, 嶋田和明
    • 学会等名
      第39回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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