超機能性アルコール系有機ハイドライド法の開発と芳香核還元反応への応用

• 研究課題/領域番号: 16K15100
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 岐阜薬科大学
• 研究代表者: 佐治木 弘尚 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (50275096)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 白金炭素 / 水素キャリアー / アルコール / 水 / 水素製造 / ケミカルハイドライド / メチルシクロヘキサン / マイクロ波 / 水素キャリア / 有機反応学 / 有機ハイドライド / 芳香核還元反応

研究成果の概要

常温で液体の「有機ハイドライド」を水素運搬・貯蔵物質（水素キャリア）として利用する技術開発が水素エネルギー社会に向けて検討されている。今回、イソプロパノールをはじめとするアルコール類からの脱水素反応活性が劇的に向上する事を見いだし、「マイクロ波をエネルギー源とした連続フロー装置」と組み合わせることで、定量的に進行するアルコール類の活性炭担持型白金族触媒的脱水素反応として確立した。さらに、反応系中に共存する芳香族化合物に、イソプロパノールの水素を直接転写する方法論の確立にも成功し、外部からの水素添加を必要としない芳香核水添反応を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] A practical method for heterogeneously-catalyzed Mizoroki-Heck reaction: flow system with adjustment of microwave resonance as an energy source (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ichikawa, Masahiro Mizuno, Shun Ueda, Noriyuki Ohneda, Hiromichi Odajima, Yoshinari Sawama, Yasunari Monguchi, and Hironao Sajiki
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 74 号: 15 ページ: 1810-1816
  • DOI: 10.1016/j.tet.2018.02.044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly-functionalized arene synthesis based on palladium on carbon-catalyzed aqueous dehydrogenation of cyclohexadienes and cyclohexenes (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasukawa Naoki、Yokoyama Hiroki、Masuda Masahiro、Monguchi Yasunari、Sajiki Hironao、Sawama Yoshinari
  • 雑誌名: Green Chemistry 巻: 20 号: 6 ページ: 1213-1217
  • DOI: 10.1039/c7gc03819d
  • 査読あり
• [雑誌論文] アルコールを水素源とした水中で進行する不均一系触媒的環境調和型反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 澤間善成，佐治木弘尚
  • 雑誌名: 触媒 巻: 59 ページ: 15-19
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis Based on Silicon-Hydrogen Bond Activation Using Gold and Platinum on Carbon in Water or Heavy Water (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshinari Sawama, Masahiro Masuda, Naoki Yasukawa, Ryosuke Nakatani, Shumma Nishimura, Kyoshiro Shibata, Tsuyoshi Yamada, Yasunari Monguchi, Hiroyasu Suzuka, Yukio Takagi, and Hironao Sajiki
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 81 号: 10 ページ: 4190-4195
  • DOI: 10.1021/acs.joc.6b00556
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mild and Direct Multiple Deuterium-Labeling of Saturated Fatty Acids (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Yamada, Kwihwan Park, Naoki Yasukawa, Kosuke Morita, Yasunari Monguchi, Yoshinari Sawama, and Hironao Sajiki
  • 雑誌名: Adv. Synth. Catal. 巻: 358 号: 20 ページ: 3277-3282
  • DOI: 10.1002/adsc.201600363
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] マイクロ波を利用する不均一系触媒によるフロー式連続的水素製造法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市川智大、松尾知寛、吉村武朗、澤間善成、門口泰也、佐治木弘尚
  • 学会等名: 第121回触媒討論会
• [学会発表] Heterogeneously-catalyzed continuous flow hydrogen production from 2-propanol as a hydrogen storage under microwave irradiation conditions (2018)
  • 著者名/発表者名: 市川智大、松尾知寛、吉村武朗、澤間善成、門口泰也、佐治木弘尚
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Palladium on carbon-catalyzed dehydrogenative aromatization of unsaturated alicyclic hydrocarbon derivatives in water (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yasukawa, Hiroki Yokoyama, Masahiro Masuda, Yasunari Monguchi, Hironao Sajiki, Yoshinari Sawama
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] 連続精密合成を指向した不均一系触媒反応の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: 第119回触媒討論会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2017-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] アクリル酸やメタクリル酸類の多重重水素標識化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐朴貴煥、澤間善成、山田強、門口泰也、佐治木弘尚
  • 学会等名: 第119回触媒討論会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2017-03-22
• [学会発表] マイクロ波加熱を利用した不均一系触媒的フロー式溝呂木-Heck反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 市川智大、水野将弘、上田舜、大根田訓之、小田島博道、澤間善成、門口泰也、佐治木弘尚
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学理工学部
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 不均一系遷移金属触媒が媒介する新たなC-H／O-H結合活性化法の開発と有機合成化学への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: 学習院大学理学部 特別講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 不均一系触媒が媒介するマイクロウェーブ応用フロー反応の開発 C-C結合形成反応とアルコールの脱水素反応への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: 富士フローケミストリーフォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 不均一系触媒とフロー合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: 産総研触媒化学融合センター講演会
  • 招待講演
• [学会発表] アルコールと水を水素源とした不均一系触媒的還元反応の開発と水素製造法としての応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: ファインケミカルズ研究会 第99回例会
  • 招待講演
• [学会発表] 新しい不均一系機能性触媒の開発とフロー合成への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: 石油学会 石油化学部会 第25回触媒シンポジウム「新しい触媒設計・触媒技術」
  • 招待講演
• [学会発表] 不均一系触媒とマイクロ波による協奏的フロー式反応場を活用したアルコール系有機ハイドライド法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐治木弘尚
  • 学会等名: 静岡化学工学懇話会 静岡フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロ波加熱とフロー反応を利用した不均一系触媒的連続溝呂木－Heck 反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 市川智大, 水野将弘, 上田舜・大根田訓之, 小田島博道, 澤間善成, 門口泰也, 佐治木弘尚
  • 学会等名: 第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
• [学会発表] Pd/C触媒的脱水素反応を経由する水中アレーン合成法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安川直樹・横山裕紀・増田眞大・門口泰也・佐治木弘尚・澤間善成
  • 学会等名: 日本化学会秋季事業第7回CSJ化学フェスタ
• [学会発表] 水中で進行するシクロヘキサジエン類のPd/C 触媒的脱水素芳香化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安川直樹，横山裕紀，増田眞大，門口泰也，佐治木弘尚，澤間善成
  • 学会等名: 日本プロセス化学会2017サマーシンポジウム
• [学会発表] 水中Pd/Cを触媒とした環状基質の脱水素型芳香化反応 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安川直樹、横山裕紀、増田眞大、門口泰也、佐治木弘尚、澤間善成
  • 学会等名: 第111回有機合成シンポジウム
• [学会発表] 飽和脂肪酸やアクリル酸類の多重重水素標識法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 澤間善成，山田強，朴貴煥，安川直樹，門口泰也，佐治木弘尚
  • 学会等名: 第42回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 清水文化会館マリナート
  • 年月日: 2016-11-07
• [学会発表] 水中で進行するカルボニル化合物のルテニウム触媒的炭素―炭素結合開裂反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部倫弘、大上宏樹、澤間善成、門口泰也、佐治木弘尚
  • 学会等名: 第47回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] 不均一系パラジウム触媒とマイクロ波を利用したフロー式溝呂木－ Heck 反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市川智大，水野将弘，上田舜，横澤早織，大根田訓之，大野良伸，小田島博道，澤間善成，門口泰也，佐治木弘尚
  • 学会等名: 日本プロセス化学会2016サマーシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] 第１級アルコールからのPd/C触媒的脱水素反応を利用した水素合成法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井 彰太, 澤間 善成, 森田 康介, 門口 泰也, 佐治木 弘尚
  • 学会等名: 第5回JACI/GSCシンポジウム
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル神戸
  • 年月日: 2016-06-02
• [学会発表] ホルムアルデヒドを炭素源とした芳香環のパラジウム触媒的メチル化反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部 倫弘、高倉 稜弥、市川 智大、澤間 善成、門口 泰也、佐治木 弘尚
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2016
  • 発表場所: 岐阜国際会議場
• [学会発表] 芳香族アルデヒド類を炭素キャリアとしたクロスカップリング反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上田舜、服部倫弘、高倉稜弥、澤間善成、門口泰也、佐治木弘尚
  • 学会等名: 日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部 合同学術大会2016
  • 発表場所: 岐阜国際会議場
• [図書] New Horizons of Process Chemistry－Scalable Reactions and Technologies－, Heterogeneous Platinum Metal Catalyzed Deuterium Generation and Labeling Methods Using Hydrogen Gas and Deuterium Oxide as Key Reagents (2017)
  • 著者名/発表者名: Hironao Sajiki
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Springer Nature
• [備考] アルコールの酸化にもう酸化剤は必要ない
  • URL: http://sv1.gifu-pu.ac.jp/lab/yakuhin/info/info2016.html
• [備考] 当研究室の論文がAdv. Synth. Catal. のCover Pictureを飾りました
  • URL: http://sv1.gifu-pu.ac.jp/lab/yakuhin/info/info2015.html
• [産業財産権] 水素生成装置及び水素生成方法 (2016)
  • 発明者名: 小田島博道、 佐治木弘尚、門口泰也、澤間善成、森美里、市川智大
  • 権利者名: 株式会社サイダ・ＦＤＳ
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-235037
  • 出願年月日: 2016-12-02