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イオン液体による有機金属触媒のソフト固定化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20031011
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関新潟大学

研究代表者

萩原 久大  新潟大学, 自然科学系, 教授 (20006331)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2009年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードイオン液体 / 触媒固定化 / 均一系触媒 / 有機金属触媒 / 触媒反応 / SILC / 固定化 / 固体担体
研究概要

1. Pd-nanoSILCの開発と鈴木-宮浦反応への展開
すでに我々は、イオン液体で酢酸パラジウムをアモルファス固体担体の細孔内に固定化した固定化触媒Pd-SILCが、不均一系触媒として鈴木-宮浦反応において高い活性とリサイクル性を示すことを明らかにしてきた。本研究では、末端にアミノ基を有する第3世代のナノシリカゲルデンドリマーに、酢酸パラジウムをイオン液体[bmim]PF_6により固定化した新規触媒Pd-nanoSILCを調製した。本固定化触媒は流動性があり、また各種有機溶剤に均一に分散した。TEM観測の結果、ジメチルアミノ基を有するPd-nanoSILCは規則的なクラスター構造を持ち、高い活性を示すことが分かった。鈴木-宮浦反応に用いたところ、50% aq.EtOH中において平均収率93%、簡単な遠心分離操作のみで5回のリサイクル使用に成功した。反応は配位子を加えること無く、空気中、室温で進行した。本触媒の活性は高く、TONは170,000に達した。また基質一般性も広く、特にオルト置換体、トリフレート体に対応するのが従来のPd-SILCに無い新しい特徴である。
2. MacMillan触媒固定化Mac-SILCの開発と不斉Diels-Alder反応への展開
MacMillan触媒は、温和な条件で様々な不斉変換反応を高収率、高エナンチオ選択的に進行させる汎用性の高い触媒である。その一方で、触媒としては使用量が多い事、回収再使用が出来ない事などの問題点がある。これらの問題点を解決すべく、MacMillan触媒を20wt%の[bmim]NTf_2で無定形シリカゲルに取り込ませたMac-SILCを調製した。このMac-SILCを用いDiels-Alder反応を検討したところ、t-Amylalcohol中、平均化学収率81%、エンド体およびエキソ体の平均光学収率をそれぞれ87%ee、80%eeで、6回のリサイクル使用に成功した。基質一般性は広く、ルイス酸触媒を用いても反応しない電子豊富な桂皮アルデヒドにも適用することが出来た。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (18件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Catalytic Performance of Ruthenium-Supported Ionic Liquid Catalysts in Sustainable Synthesis of Macrocyclic Lactones2010

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H., Nakamura, T., Okunaka, N., Hoshi, T., Suzuki, T.
    • 雑誌名

      Helv.Chim.Acta. 93

      ページ: 175-181

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immobilization of Pd on Nanosilica Dendrimer as SILC : Highly Active and Sustainable Cluster Catalyst for Suzuki-Miyaura Reaction2010

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H., Sasaki, H., Tsubokawa, N., Hoshi, T., Suzuki, T., Tsuda, T., Kuwabata, S.
    • 雑誌名

      Synlett (Web版・16 April掲載)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Immobilization of MacMillan Imidazolidinone as Mac-SILC and its Catalytic Performance on Sustainable Enantioselective Diels-Alder Cycloaddition2010

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H., Kuroda, T., Hoshi, T., Suzuki, T.
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis 352

      ページ: 909-916

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustainable Click Reaction Catalyzed by Supported Ionic Liquid Catalyst (Cu-SILC)2009

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H., Sasaki, H., Hoshi, T., Suzuki, T.
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 643-647

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immobilization of Grubbs Catalyst as Supported Ionic Liquid Catalyst (Ru-SILC)2008

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H. ; Olctinaka, N. ; Hoshi, T. ; Suzuki, T
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 1813-1816

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustainable Suzuki-Miyaura Reaction Catalyzed by Pd(OAc)_2 Immobilized on Reversed Phase Alumina2008

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H., Ko, K. H.. ; Hoshi, T. ; Suzuki, T
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 618-620

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biphenylene-Substituted Ruthenocenylphosphine for Suzuki-Miyaura Coupling of Aryl Chlorides2008

    • 著者名/発表者名
      Hoshi, T ; Nakazawa, T. ; Saitoh, I. ; Mori, A. ; Suzuki, T.; Sakai, J-I. ; Hagiwara, H.
    • 雑誌名

      Org. Lett 10

      ページ: 2063-2066

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustainable Conjugate Addition of Indoles Catalyzed by Acidic Ionic Liquic Immobilized on Silica2008

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H., Sekifuji, M., Hoshi, T. Suzuki, T. Quanxi, B., Qiao, K., Yokoyama, C
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 608-610

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expedient Mukaiyama-Type Mannich Reaction Catalyzed by Lithium Chloride2008

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara, H. ; Iijima, D. ; Awen, B. Z. S. ; Hoshi, T.; Suzuki, T
    • 雑誌名

      Synlett

      ページ: 1520-1522

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イオン液体による均一系有機金属触媒の固定化触媒-SILCの開発2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大
    • 雑誌名

      化学工業 59

      ページ: 199-266

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] シリカゲル固定酸性イオン液体(ILIS)の触媒機能2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング 53

      ページ: 923-928

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体固定化MacMillan触媒(Mac-SILC)の開発と不斉Diels-Alder反応への展開2010

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・黒田俊弘・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      大阪・近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ナノシリカデンドリマー固定化Pd触媒の開発と鈴木-宮浦反応への展開2010

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・佐々木広和・坪川紀夫, 星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      大阪・近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体によるCu(I)のシリカゲル細孔内への固定化(Cu-SILC)とリサイクル型クリック反応の開発2010

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・佐々木広和・坪川紀夫・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      第10回グリーン・サステイナブル ケミストリー シンポジウム
    • 発表場所
      東京・学術総合センター
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Pdのイオン液体によるナノシリカデンドリマーへの固定化と鈴木-宮浦反応への応用2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・佐々木広和・坪川紀夫・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      第58回有機合成化学協会関東支部シンポジウム(新潟シンポジウム)
    • 発表場所
      新潟・長岡技術科学大学
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体固定化MacMillan触媒(Mac-SILC)を用いるリサイクル型不斉Diels-Alder反応の開発2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・黒田俊弘・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      第58回有機合成化学協会関東支部シンポジウム(新潟シンポジウム)
    • 発表場所
      新潟・長岡技術科学大学
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体固定化触媒Ru-SILCと大環状ラクトン合成2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・奥仲直太郎・中村友美・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会
    • 発表場所
      東京・早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体固定化有機分子触媒Mac-SILCの開発2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・黒田俊弘・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      日本化学会支部合同新潟地方大会
    • 発表場所
      新潟・新潟大学
    • 年月日
      2009-08-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] CATALYTIC PERFORMANCE OF ACIDIC IONIC LIQUID IMMOBILIZED ON SILICA (ILIS) TOWARD NUCLEOPHILIC ADDITION OF INDOLES2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・関藤正剛・星隆・鈴木敏夫・Bao Quanxi ・Qiao Kun・横山千昭
    • 学会等名
      the 4^<th> International Conference on Green and Sustainable Chemistry (GSC-4) and the 2^<nd> Asian-Oceanian Conference on Green and Sustainable Chemistry (AOGSC-2)
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2009-08-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A Sustainable Huisgen [3+2] Cycloaddition Catalyzed by Cu-SILC2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・佐々木広和・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      COIL-III, IIIrd Conference on Ionic Liquid
    • 発表場所
      オーストラリア・ケアンズ
    • 年月日
      2009-06-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SILC as a Soft Method to Immobilize Homogeneous Organometallic Catalyst2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大
    • 学会等名
      Pre-symposium of COIL-III, IIIrd Conference on Ionic Liquid
    • 発表場所
      オーストラリア・ケアンズ
    • 年月日
      2009-05-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シリカゲル固定酸性イオン液体(ILIS)の触媒能2009

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・関藤正剛・星隆・鈴木敏夫・Bao Quanxi・Qiao Kun・横山千昭
    • 学会等名
      第9回グリーン・サステイナブル ケミストリー シンポジウム
    • 発表場所
      学術総合センター東京都
    • 年月日
      2009-03-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体固定化触媒(SILC)とグリ2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大
    • 学会等名
      グリーンケミストリーフォーラム
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体によるCu(I)の固定化(Cu-SILC)とクリック反応2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・佐々木広和・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      第56回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2008-11-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 塩化リチウム触媒による向山型マンニッヒ反応2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・飯島大樹・B.Z.Awen・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      第56回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2008-11-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Supported Ionic Liquid Catalyst (SILC) : A Soft Method to Immobilize Homogeneous Catalyst2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大
    • 学会等名
      VIIIth International Symposium on Organic Reactions
    • 発表場所
      台湾嘉儀
    • 年月日
      2008-11-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Grubbs触媒の固定化(Ru-SILC)とリサイクル型閉環メタセシス反応2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・奥仲直太郎・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      第52回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      栃木県東洋大学
    • 年月日
      2008-10-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Supported ionic liquid catalyst (Cu-SILC) for recyclable Huisgen[3+2]cycloddition2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大
    • 学会等名
      第2回日本化学会関東支部大会
    • 発表場所
      群馬県群馬大学
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Supported ionic liquid catalyst (Cu-SILC) for recyclable Huisgen[3+2]cycloddition2008

    • 著者名/発表者名
      萩原久大・佐々木広和・星隆・鈴木敏夫
    • 学会等名
      XXIIIrd European Colloquium on Heterocyclic Chemistry
    • 発表場所
      ベルギーアントワープ大学
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] パラジウム触媒及びそれを用いたビスアリール化合物の製造方法2009

    • 発明者名
      萩原久大
    • 権利者名
      新潟大学
    • 産業財産権番号
      2009-265484
    • 出願年月日
      2009-11-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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