真に力量のある液相有機合成のための高機能固体触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 25289283
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山口 和也 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50334313)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: 酸化反応 / 酸化的クロスカップリング / アンモニアを窒素源とした有機合成 / 新反応開発 / 固体触媒 / 酸化クロスカップリング

研究成果の概要

本研究では、酸素を酸化剤とした環境調和型の新酸化反応を実現するための高機能触媒および反応系を開発し、いくつかの真に力量ある液相有機合成を実現した。ヘテロポリ酸の酸・酸化特性を利用して、チオアミドの酸化的に二量化によるチアジアゾール合成、キノリンの位置選択的酸化的シアノ化反応を開発した。マンガン酸化物触媒を用いた酸化的アミンのα官能基化やチオールを求核的に官能基化する酸化求核法も開発した。さらに、担持金触媒によるいくつかの脱水素カップリング反応も開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of N-Acylsulfenamides through Aerobic Cross Dehydrogenative Coupling of Thiols and Amides by Supported Copper Hydroxide Catalyst (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Sakagami, X. Jin, K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 2 ページ: 173-175
  • DOI: 10.1246/cl.151090
  • NAID: 130005124734
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molybdenum-doped α-MnO2 as an efficient reusable heterogeneous catalyst for aerobic sulfide oxygenation (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Uematsu, Y. Miyamoto, Y. Ogasawara, K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Catal. Sci. Technol. 巻: 6 号: 1 ページ: 222-233
  • DOI: 10.1039/c5cy01552a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regioselective direct oxidative C-H cyanation of quinoline and its derivatives catalyzed by vanadium-containing heteropoly acids (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, N. Xu, X. Jin, K. Suzuki, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 49 ページ: 10034-10037
  • DOI: 10.1039/c5cc02797g
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oxidative Nucleophilic Strategy for Synthesis of Thiocyanates and Trifluoromethyl Sulfides from Thiols (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, K. Sakagami, Y. Miyamoto, X. Jin, N. Mizuno
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 12 号: 45 ページ: 9200-9206
  • DOI: 10.1039/c4ob01655f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aerobic Cross-Dehydrogenative Coupling of Terminal Alkynes and Tertiary Amines by a Combined Catalyst of Zn2+ and OMS-2 (2014)
  • 著者名/発表者名: X. Jin, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 4 号: 65 ページ: 345712-34715
  • DOI: 10.1039/c4ra05105j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Facile Access to 3,5-Symmetrically Disubstituted 1,2,4-Thiadiazoles through Phosphovanadomolybdic Acids Catalyzed Aerobic Oxidative Dimerization of Primary Thioamides (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yajima, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 50 号: 51 ページ: 6748-6750
  • DOI: 10.1039/c4cc02313g
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gold-Catalyzed Heterogeneous Aerobic Dehydrogenative Amination of α,β-Unsaturated Aldehydes to Enaminals (2014)
  • 著者名/発表者名: X. Jin, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 53 号: 2 ページ: 455-458
  • DOI: 10.1002/anie.201308260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneously Catalyzed Aerobic Cross-Dehydrogenat ive Coupling of Terminal Alkynes and Monohydros ilanes by Gold Supported on OMS-2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Yamaguchi, Ye Wang, Takamichi Oishi, Yoshiyuki Kuroda, Noritaka Mizuno
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: (in press) 号: 21 ページ: 5627-5630
  • DOI: 10.1002/anie.201300988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneously-Gold-Catalyzed Acceptorless Cross-Dehydrogenative Coupling of Hydrosilanes and Isocyanic Acid Generated in situ from Urea (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Taniguchi, S. Itagaki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 52 号: 32 ページ: 8420-8423
  • DOI: 10.1002/anie.201303132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneously catalyzed self-condensation of primary amines to secondary amines by supported copper catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Kim, S. Itagaki, X. Jin, K. Yamaguchi, N. Mizuno
  • 雑誌名: Catal. Sci. Technol. 巻: 3 号: 9 ページ: 2397-2403
  • DOI: 10.1039/c3cy00405h
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Widely Applicable Regioselective Aerobic α-Cyanation of Tertiary Amines Heterogeneously Catalyzed by Manganese Oxides (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, Y. Wang, N. Mizuno
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 5 号: 10 ページ: 2835-2838
  • DOI: 10.1002/cctc.201300477
  • 査読あり
• [学会発表] ヘテロポリ酸の酸・酸化特性を利用したキノリン類の酸化的シアノ化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 徐寧，山口和也，金雄傑，鈴木康介，水野哲孝
  • 学会等名: 第5回CSJ化学フェスタ2015
  • 発表場所: 船堀タワーホール，江戸川区，東京
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] 触媒的酸化求核法によるチオシアネートおよびトリフルオロメチルスルフィドの合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪上このみ，山口和也，宮本唯未，金雄傑，水野哲孝
  • 学会等名: 第5回CSJ化学フェスタ2015
  • 発表場所: 船堀タワーホール，江戸川区，東京
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] モリブドバナドリン酸を触媒としたキノリン類の酸化的シアノ化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口和也，徐寧，金雄傑，鈴木康介，水野哲孝
  • 学会等名: 第116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学，津，三重県
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] マンガン酸化物によるスルフィド類酸素酸化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植松翼，宮本唯未，山口和也，水野哲孝
  • 学会等名: 第116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学，津，三重県
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] ZnBr2とOMS-2による末端アルキンと第三級アミンの脱水素型クロスカップリング反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金 雄傑・山口 和也・水野 哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 触媒的酸化求核法によるチオシアネートおよびトリフルオロメチルスルフィドの合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪上 このみ・山口 和也・宮本 唯未・金 雄傑・水野 哲孝
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] モリブドバナドリン酸を触媒とした第一級チオアミドの酸化的二量化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口 和也・矢島 和尚・水野 哲孝
  • 学会等名: 第114回触媒討論会
  • 発表場所: 広島大学（広島県東広島市）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 金属水酸化物を基盤とした高機能選択酸化触媒および新反応の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口和也
  • 学会等名: 石油学会 第57回年会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都江戸川区）
  • 年月日: 2014-05-28
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Highly Active Heterogeneous Oxidation Catalysts Based on the Properties of Metal Hydroxides (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Yamaguchi
  • 学会等名: Advances in Selective Oxidation Catalysis and Electrocatalysis (IrseeVI Symposium) (招待講演)
  • 発表場所: Kloster Irsee (Irsee, Germany)
  • 招待講演
• [学会発表] マンガン酸化物を担体もしくは触媒として用いた液相酸化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口和也
  • 学会等名: 第44回触媒サマーセミナー（依頼講演）
  • 発表場所: ホテル花月園（神奈川県箱根町）
• [学会発表] 活性点構造の精密設計による真に力量ある固体触媒開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口和也
  • 学会等名: 誘電体研究委員会 第130回定例会・技術交流会（依頼講演）
  • 発表場所: 東京工業大学 蔵前会館（東京都目黒区）