触媒及び反応媒体の完全回収・再利用によるゼロエミッション型不斉合成システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23750176
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境関連化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 古野 裕史 九州大学, グリーンアジア国際リーダー教育センター, 准教授 (90335993)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 環境調和型有機合成 / ゼロエミッション合成 / イオン液体 / キラル希土類金属錯体 / ルイス酸触媒 / 不斉Diels-Alder反応 / イオン性触媒 / 不斉Michael付加反応 / 自己組織化型高分子触媒 / 不斉開環反応

研究概要

反応溶媒と不斉触媒とを同時かつ完全に回収・再利用しながら実現されるゼロエミッション型の触媒ーイオン液体反応システムの開発を目指し，イオン液体と高い親和性を有し，かつイオン液体中でもキラルなルイス酸触媒として有効に機能する新規キラル二イオン性希土類金属錯体を設計，合成した。反応終了後の生成物や未反応基質等の有機溶媒による抽出・分離操作時においても触媒はイオン液体中に留まり，またこの触媒が固定化されたイオン液体は再利用が可能であることも確かめられた。さらに触媒及びイオン液体と不斉触媒能との構造活性相関を調査し，触媒活性種や触媒安定性など，更なる高機能触媒の開発に繋がる有効な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Regioselective ring-opening reaction of 2-trifluoromethyl-N-tosylaziridine with some nucleophiles under basic conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yui Takehiro, Kensuke Hirotaki, Chihomi Takeshita, Hiroshi Furuno, Takeshi Hanamoto
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 69 号: 35 ページ: 7448-7454
  • DOI: 10.1016/j.tet.2013.06.044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silica Gel-Mediated Organic Reactions under Organic Solvent-Free Conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Onitsuka, Y. Z. Jin, A. C. Shaikh, H. Furuno, J. Inanaga
  • 雑誌名: Molecules 巻: 17 号: 10 ページ: 11469-11483
  • DOI: 10.3390/molecules171011469
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Practical Synthesis and Applications of (E)-Diphenyl-beta-(trifluoromethyl)vinylsulfonium Triflate (2012)
  • 著者名/発表者名: Noritake Kasai, Ryoko Maeda, Hiroshi Furuno, Takeshi Hanamoto
  • 雑誌名: Synthesis 巻: 44 号: 22 ページ: 3489-3495
  • DOI: 10.1055/s-0032-1316792
  • 査読あり
• [雑誌論文] AgSbF_6- Promoted Cycloaddition Reaction of 2-Trifluoromethyl-N-tosylaziridine with Aldehydes (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Maeda, R. Ishibashi, R. Kamaishi, K. Hirotaki, H. Furuno, T. Hanamoto
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 12 号: 23 ページ: 6240-6243
  • DOI: 10.1021/ol202697y
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Reusable Rare Earth Metal Complex Catalyst-Ionic Liquid Reaction System (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Furuno, S. Fujii, S. Onitsuka, J. Inanaga
  • 学会等名: The 2nd International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-11-10
• [学会発表] J. Inanaga, Asymmetric Catalysis with Diionic Chiral Scandium Complexes in Ionic Liquids : A Reusable Chiral Catalyst-Ionic Liquid Integrated Reaction System (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Furuno, S. Fujii, S. Onitsuka
  • 学会等名: 8th International Conference on f-Elements (ICFE-8)
  • 発表場所: Udine, Italy
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] イオン性置換基を有するキラルなスカンジウム錯体のイオン液体中でのルイス酸触媒機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古野裕史,藤井さおり,鬼束聡明,稲永純二
  • 学会等名: 第3回統合物質シンポジウム「新エネルギーと物質創製」
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] イオン性置換基を有するキラルなスカンジウム錯体のイオン液体中でのルイス酸触媒機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古野裕史, 藤井さおり, 鬼束聡明, 稲永純二
  • 学会等名: 第 3 回統合物質シンポジウム「新エネルギーと物質創製」
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Asymmetric Catalysis with Diionic Chiral Scandium Complexes in Ionic Liquids: A Reusable Chiral Catalyst-Ionic Liquid Integrated Reaction System (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Furuno, Saori Fujii, Satoaki Onitsuka, Junji Inanaga
  • 学会等名: 8th International Conference on f-Elements (ICFE-8)
  • 発表場所: ウーディネ, イタリア
• [学会発表] Development of Reusable Chiral Rare Earth Metal Complex Catalyst–Ionic liquid Reaction System (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Furuno, Saori Fujii, Satoaki Onitsuka, Junji Inanaga
  • 学会等名: The 2nd International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] キラルなイオン性スカンジウム錯体触媒ーイオン液体不斉反応システムによるエナンチオ選択的Diels-Alder反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古野裕史,藤井さおり,鬼束聡明,稲永純二
  • 学会等名: 第2回統合物質シンポジウム「化学合成力と機能創出
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] J. Inanaga, Asymmetric Catalysis with Diionic Chiral Scandium Complexes in Ionic Liquids : A Reusable Chiral Catalyst-Ionic Liquid Integrated Reaction System (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Furuno, S. Fujii, S. Onitsuka
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-7)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-08-10
• [学会発表] キラルな金属錯体触媒と反応媒体の同時回収・再利用が可能な触媒ーイオン液体不斉反応システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古野裕史,藤井さおり,鬼束聡明,稲永純二
  • 学会等名: 統合物質創製化学推進事業第2回若手研究会
  • 発表場所: 千歳,北海道
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] イオン液体中におけるイオン性キラル金属錯体の不斉触媒能評価 : 不斉触媒・溶媒一体型リサイクルシステムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井さおり,古野裕史,鬼束聡明,稲永純二
  • 学会等名: シンポジウムモラキュラー・キラリティー2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] イオン液体に固定化されたキラルなイオン性希土類金属錯体触媒の構造活性相関 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井さおり,古野裕史,鬼束聡明,稲永純二
  • 学会等名: 第28回希土類討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] イオン液体中におけるイオン性キラル金属錯体の不斉触媒能評価：不斉触媒・溶媒一体型リサイクルシステムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井さおり, 古野裕史, 鬼束聡明, 稲永純二
  • 学会等名: シンポジウム モラキュラー・キラリティー2011
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] キラルな金属錯体触媒と反応媒体の同時回収・再利用が可能な触媒ーイオン液体不斉反応システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古野裕史, 藤井さおり, 鬼束聡明, 稲永純二
  • 学会等名: 統合物質創製化学推進事業 第2回若手研究会
  • 発表場所: 千歳（北海道）
• [学会発表] Asymmetric Catalysis with Diionic Chiral Scandium Complexes in Ionic Liquids: A Reusable Chiral Catalyst-Ionic Liquid Integrated Reaction System (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Furuno, Saori Fujii, Satoaki Onitsuka, Junji Inanaga
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Integrated Synthesis (ISIS-7)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] キラルなイオン性スカンジウム錯体触媒ーイオン液体不斉反応システムによるエナンチオ選択的Diels-Alder反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古野裕史, 藤井さおり, 鬼束聡明, 稲永純二
  • 学会等名: 第2回統合物質シンポジウム「化学合成力と機能創出」
  • 発表場所: 名古屋
• [図書] Comprehensive Chirality, Volume 5: Synthetic Method IV?Asymmetric Oxidation Reduction, C-N, 5-17 Reduction : Pinacol Coupling
  • 著者名/発表者名: J. Inanaga, H. Furuno
  • 出版者: Elsevier(共著)