フロー系マイクロリアクターを用いる光化学的新規へテロ環化合物の合成

• 研究課題/領域番号: 26410049
• 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: 有機化学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 水野 一彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 客員教授 (10109879)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: フロー系マイクロリアクター / エキシプレックス / 分子内光環化反応 / ヘテロ環化合物 / 光誘起電子移動反応 / [2+2]光環化付加反応 / FEPチューブ / 分子内環化付加反応 / 含窒素ヘテロ環化合物 / 含酸素ヘテロ環化合物

研究成果の概要

高効率・高選択的光化学反応の開発を目的として、フロー系マイクロリアクター（1 mmφ、長さ２－５mのFEPチューブ）を用いる分子内光環化反応による新規環状化合物の合成を行った。1-シアノナフタレンの２位または４位とプレニル基またはビニロキシ基を窒素または酸素等で連結した化合物に光照射すると、速やかに[2+2]分子内光環化付加反応が起こり、ヘテロ環化合物が高収率で生成した。また、フェナントレンの９位にアニリノ基をメチレン鎖（n＝2~5）で連結した化合物では、n=3, 5のとき、スピロ化合物が、n=2のとき、9-メチレン-9,10-フェナントレンが効率よく得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Electron-Transfer Reactions Triggered by Neutral or Cationic Photosensitizer: Methodology for Generation of o-Quinodimethane and Analysis of Back Electron-Transfer Process. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsui, Y.; Ikeda, T.; Takahashi, Y.; Kamata, M.; Akagi, M.; Ohya, Y.; Fujino, R.; Namai, H.; Ohta, E.; Ogaki, T.; Miyashi, T.; Tero-Kubota, S.; Mizuno, K.; Ikeda, H
  • 雑誌名: Asian J. Org. Chem. 巻: 2017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis and fluorescence properties of dioxa-, dithia-, and diselena[3.3](1,3)pyrenophanes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Maeda, Masato Hironishi, Rikiya Ishibashi, Kazuhiko Mizuno, Masahito Segi,
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: 2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Pentacyclic Compounds via Intramolecular [3+2] Photocycloaddition of Cycloalkene Linked Naphthalenes (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Maeda, Tomoya Uesugi, Yasufumi Fujimoto, Hirofumi Mukae, Kazuhiko Mizuno
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 巻: 2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of substituents on the fluorescence properties of silylethynylnaphthalenes in solutions, thin films and solid states. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Maeda, Takayuki Fujii, Keita Minamida, Kazuhiko Mizuno
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 巻: 2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation of Polycyclic Compounds by Intramolecular Photospirocyclization and Photocycloaddition Reactions of 4-Alkenyl-1-cyanonaphthalene Derivatives (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H.; Wada, H.; Mukae, H.; Mizuno, K.
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 未定 ページ: 29-41
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2016.01.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intramolecular Photocycloaddition Reactions of Arylcyclopropane Tethered 1-Cyanonaphthalenes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hajime Maeda, Shoji Matsuda, Kazuhiko Mizuno
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 81 ページ: 8544-8551
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis and Conformational Analysis of 2,11-Disila[3.3]metacyclophanes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Hayamizu, Hajime Maeda, Takashi Ouchi, Naoki Kakiuchi, Kazuhiko Mizuno
  • 雑誌名: Eur J. Org. Chem. 巻: 2016 ページ: 3934-3938
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intermolecular Hydrogen Bonding Controlled Stereoselective Photocycloaddition of Vinyl Ethers to 1-Cyanonaphthalenes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hajime Maeda, Hiroki Takenaka, Kazuhiko Mizuno
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: 15 ページ: 1385-1392
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of a Trithia[5]helicene in an Unexpected Photoreaction of a Methyl-substituted Bis(dithienylethenyl)thiophene through a Double Sequence of 6π-Electrocyclization/Aromatization (Dehydrogenation/Demethylation) (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, Y. Matsui, E. Ohta, T. Ogaki, H. Sato, T. Furuyama, N. Kobayashi, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A. Chem. 巻: in press ページ: 48-55
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2015.10.012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Intramolecular [2+2] Photocycloaddition and Cycloreversion of Ferulic Acid Derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H.; Nishimura, K.; Yokoyama, A.; Sugimoto, A.; Mizuno, K.; Hosoda, A.; Nomura, E.; Taniguchi, H.
  • 雑誌名: Rapid Communication in Photoscience 巻: 4 号: 1 ページ: 12-15
  • DOI: 10.5857/rcp.2015.4.1.12
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Fluorescence Domain "Excited Multimer" Formed upon Photoexcitation of Continuously-stacked Diaroylmethanatoboron Difluoride Molecules with Fused π-Orbital in Crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Sakai, E. Ohta, Y. Yoshimoto, M. Tanaka, Y. Matsui, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 50 ページ: 18128-18137
  • DOI: 10.1002/chem.201503132
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] フローマイクロリアクターを利用した高効率·高選択的なジアステレオ区別有機光反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山靖浩，水野一彦
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 73 ページ: 460-468
  • NAID: 130005077686
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intramolecular [2+2] Photocycloaddition and Cycloreversion of Ferulic Acid Derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Maeda, K. Nishimura, A. Yokoyama, A. Sugimoto, K. Mizuno, A. Hosoda, E. Nomura, and H. Taniguchi
  • 雑誌名: Rapid Commun. Photosci. 巻: 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] フローマイクロリアクターを利用した高効率・高選択的ジアステレオ選択的有機光反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山靖浩，水野一彦
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of a New Benzotriquinane Skeleton via Intramolecular Photocycloaddition Reactions of a Phenylethynes Moiety to a 1-Cyanonaphthalene Ring System (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K.; Negoro, N.; Nagayama, Y.; Maeda, H.; Ikeda, H.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: 13 号: 2 ページ: 145-148
  • DOI: 10.1039/c3pp50243k
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot Photochemical Synthesis of Novel Thienobis[1]benzothiophene with an Angularly-fused Structure that Promotes Unique Intermolecular S---S Contacts in the Crystalline State (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogaki, T.; Ohta, E.; Yamamoto, A.; Sato, H.; Mizuno, K.; Ikeda, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 55 号: 30 ページ: 4269-4273
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2014.05.096
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 光誘起電子移動を経由するケイ皮酸ニトリルの二量化反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森下直哉，小西玄一，水野一彦
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（ 京田辺市，京都府）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] LEDを用いたレドックス光増感反応：増感剤の設計と反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小西玄一，亀井康平，水野一彦
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（ 京田辺市，京都府）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 結晶中で連続的に積層した有機ホウ素錯体の光励起で生じる新規発光種”励起マルチマー” (2016)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔，酒井敦史，吉本裕一，田中未来，松井康哲，水野一彦，池田浩
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（ 京田辺市，京都府）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Emission properties of diaroylmethanatoboron difluorides controlled by the steric bulkiness of substituents (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, A. Sakai, Y. Yoshimoto, Y. Matsui, E. Ohta, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Unique cyclization-aromatization reactions of bis(dimethylethenyl)thiophene derivatives promoted by photoinduced electron transfer (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, T. Ogaki, E. Ohta, Y. Matsui, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and basic properties of tetrathienonaphthalene: Photoinduced electron-transfer cyclization-dehydrogenation reactions of tetra(3-thienyl)ethane (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto, E. Ohta, Y. Matsui, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and crystallographic studies of an angularly-fused thienobis[1]benzothiophene and its CT cocrystal with TCNQ (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ogaki, A. Yamamoto, E. Ohta, Y. Matsui, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] ケイ皮酸ニトリルとケテンシリルアセタールの増感剤テトラブチルピレンによる光誘起電子移動反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森下直哉，小西玄一，水野一彦
  • 学会等名: 基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（ 松山市，愛媛県）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] [2.2]パラシクロファン骨格を有するホウ素二フッ化物 β-ジケトナート錯体の結晶構造と発光特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中未來，村岡峻祐，酒井敦史，松井 康哲，太田英輔，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（ 松山市，愛媛県）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] テトラブチルピレンを増感剤に用いたケイ皮酸ニトリルとケテンシリルアセタールとの光誘起電子移動反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森下直哉，小西玄一，水野一彦
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（ 大阪市，大阪府）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Photophysical properties of difluoroboron β-diketonate complex processing the [2.2]paracyclophane moiety (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, S. Muraoka, A. Sakai, Y. Matsui, E. Ohta, K. Mizuno, H. Ikeda
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（ 大阪市，大阪府）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] [2.2]パラシクロファン骨格を導入したジアロイルメタナートホウ素二フッ化物の結晶構造と発光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中未来，村岡峻祐，酒井敦史，太田英輔，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 2014光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス ( 北海道札幌市 )
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] ハロゲン原子を有するジアロイルメタナートボロンジフロリドの常温燐光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井敦史，太田英輔，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 2014光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス ( 北海道札幌市 )
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] 光誘起電子移動環化反応によるチエノビス[1]ベンゾチオフェン誘導体の一段階合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本惇司，大垣拓也，太田英輔，松井康哲，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス ( 宮城県仙台市 )
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-09
• [学会発表] [2.2]パラシクロファン骨格を有するジアロイルメタナートホウ素二フッ化物の結晶構造と光学特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中未来，村岡峻祐，酒井敦史，太田英輔，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス ( 宮城県仙台市 )
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-09
• [学会発表] ハロゲン原子を有するジアロイルメタナートホウ素二フッ化物の常温燐光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井敦史，太田英輔，松井康哲，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス ( 宮城県仙台市 )
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-09
• [学会発表] 摩訶不思議な電子移動反応性中間体 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 学会等名: 第10回有機電子移動化学若手の会
  • 発表場所: 羽島温泉かんぽの宿 ( 岐阜県羽島市 )
  • 年月日: 2014-06-27 – 2014-06-28
  • 招待講演
• [学会発表] 光誘起電子環状反応―脱水素反応によるテトラチエノナフタレンの合成と性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔，山本惇司，塚原典宏，冨依勇佑，佐藤寛泰，狩野佑介，松井康哲，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 第38回有機電子移動化学討論会
  • 発表場所: 長良川国際会議場 ( 岐阜県岐阜市 )
  • 年月日: 2014-06-26 – 2014-06-27
• [学会発表] 電子移動反応により発生したフェノニウムイオン型中間体の単離とその構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 倉本悠太郎，浅田直哉，松井康哲，太田英輔，水野一彦，池田 浩
  • 学会等名: 第38回有機電子移動化学討論会
  • 発表場所: 長良川国際会議場 ( 岐阜県岐阜市 )
  • 年月日: 2014-06-26 – 2014-06-27
• [学会発表] 有機光化学を学んで (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 学会等名: 丸山記念研究奨励賞講演会
  • 発表場所: 京都大学理学研究科化学科セミナー室 ( 京都府京都市 )
  • 年月日: 2014-04-12
  • 招待講演
• [図書] Photochemistry Vol. 42 (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Mizuno
  • 総ページ数: 278
  • 出版者: The Royal Society of Chemistry
• [図書] 有機合成実験法ハンドブック第２版 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] Photochemistry Vol. 42 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Mizuno
  • 総ページ数: 53
  • 出版者: Royal Society of Chemistry
• [図書] Photochemistry (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Mizuno
  • 総ページ数: 53
  • 出版者: Royal Society of Chemistry
• [図書] 有機合成実験法ハンドブック (2015)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] 光化学の事典 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] フロー・マイクロ合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野一彦
  • 総ページ数: 22
  • 出版者: 化学同人