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反応集積化に適した高活性反応プロモーターを用いるマイクロフローシステムの開発

公募研究

研究領域反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製
研究課題/領域番号 18H04415
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関岡山大学

研究代表者

菅 誠治  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50291430)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードフロー合成 / 電解反応 / 触媒反応 / マイクロリアクター
研究実績の概要

反応集積化のためのキーテクノロジーとして注目されているマイクロフロー合成システムに着目し、これらを用いて有機電子移動反応により発生させた高活性な均一系触媒やプロモーターを用いた高速で効率的な触媒型反応を実現すること、およびこれを集積化することを目的として研究を行った。令和元年度はとくに下記の課題について重点的に取り組んだ。
1.アセトニトリル溶媒中での電解反応のよるシアノメチル化反応
アセトニトリルにアルデヒド溶解させた溶液に触媒量の電気を通電し還元反応を行うと、対応するシアノメチル化体が得られることが報告されている。この反応は操作的に単純で非常にクリーン、かつ、原子効率の高い反応であるが、再現性に乏しく、また、反応機構も不明であった。本年度は当研究室で独自に開発したマイクロフロー電解リアクターを用いて、各種ベンズアルデヒド誘導体、さらには脂肪族アルデヒドやα,β-不飽和アルデヒドなどを基質として反応条件を精査した。その結果、マイクロフロー系での反応がバッチ系と比較して格段に反応効率が向上することがわかった。再現性も確保できた。
2.電解還元により開始されるシアノシリル化反応
上記マイクロフロー電解リアクターを用いた反応探索の中で、アルデヒドとトリメチルシリルシアニドを共存させた状態で電解還元を行うと、ごく少量の電気量を通電するだけで、アルデヒドのシアノシリル化が高効率で進行することを見出した。本年度はマイクロフロー系でこの反応の汎用性を調査したところ、多様なアルデヒドのみならず、ケトンにおいても高い収率で進行することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (40件) (うち国際学会 11件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] The Fungal Metabolite (+)-Terrein Abrogates Osteoclast Differentiation via Suppression of the RANKL Signaling Pathway through NFATc12020

    • 著者名/発表者名
      S. Nakagawa, K. Omori, M. Nakayama, H. Mandai, S. Yamamoto, H. Kobayashi, H. Sako, K. Sakaida, H. Yoshimura, S. Ishii, S. Ibaragi, K. Hirai, K. Yamashiro, T. Yamamoto, S. Suga
    • 雑誌名

      Int. Immunopharmacol

      巻: 83 ページ: 106429-106429

    • DOI

      10.1016/j.intimp.2020.106429

    • NAID

      120006892916

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical Synthesis of Thienoacene Derivatives: Transition‐Metal‐Free Dehydrogenative C?S Coupling Promoted by a Halogen Mediator2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Matsuo Ren、Yonezawa Toki、Inoue Haruka、Mandai Hiroki、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 20 ページ: 7803-7807

    • DOI

      10.1002/anie.202001149

    • NAID

      120006961127

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iodide-Mediated or Iodide-Catalyzed Demethylation and Friedel-Crafts C-H Borylative Cyclization Leading to Thiophene-Fused 1,2-Oxaborine Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Shigemori Keisuke、Watanabe Momoka、Kong Julie、Mitsudo Koichi、Wakamiya Atsushi、Mandai Hiroki、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 7 ページ: 2171-2175

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b00485

    • NAID

      120006808071

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 1,10-Phenanthroline- or Electron-Promoted Cyanation of Aryl Iodides2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Yoshioka Kazuki、Hirata Takayuki、Mandai Hiroki、Midorikawa Koji、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1209-1214

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611793

    • NAID

      120006847071

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Acyl Migration Reactions of Furanyl Carbonates with Chiral DMAP Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazuki、Mitsudo Koichi、Mandai Hiroki、Korenaga Toshinobu、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 26 号: 9 ページ: 2208-2212

    • DOI

      10.1002/chem.201806050

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereoselective nucleophilic addition reactions to cyclic N-acyliminium ions using the indirect cation pool method: Elucidation of stereoselectivity by spectroscopic conformational analysis and DFT calculations2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Yamamoto Junya、Akagi Tomoya、Yamashita Atsuhiro、Haisa Masahiro、Yoshioka Kazuki、Mandai Hiroki、Ueoka Koji、Hempel Christian、Yoshida Jun-ichi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 14 ページ: 1192-1202

    • DOI

      10.3762/bjoc.14.100

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Synthesis and Properties of [1]Benzothieno[3,2-b]thieno[2,3-d]furans and [1]Benzothieno[3,2-b]thieno[2,3-d]thiophenes2018

    • 著者名/発表者名
      Kurimoto Yuji、Mitsudo Koichi、Mandai Hiroki、Wakamiya Atsushi、Murata Yasujiro、Mori Hiroki、 Nishihara Yasushi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 7 号: 8 ページ: 1635-1641

    • DOI

      10.1002/ajoc.201800270

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cu/Fe/O=PPh3-Catalyzed Etherification for the Synthesis of Aryl 3-Benzo[b]thienyl Ethers2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Asada Takuya、Inada Tomohiro、Kurimoto Yuji、Mandai Hiroki、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 8 ページ: 1044-1047

    • DOI

      10.1246/cl.180425

    • NAID

      130007430998

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Kinetic Resolution of Azlactones by a Chiral N,N-Dimethyl-4-aminopyridine Derivative Containing a 1,1′-Binaphthyl Unit: Importance of Amide Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Mandai Hiroki、Hongo Kohei、Fujiwara Takuma、Fujii Kazuki、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 16 ページ: 4811-4814

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b01960

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Desymmetrization of 1,3-Diols by a Chiral DMAP Derivative2018

    • 著者名/発表者名
      Mandai Hiroki、Ashihara Kosuke、Mitsudo Koichi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 11 ページ: 1360-1363

    • DOI

      10.1246/cl.180697

    • NAID

      130007504936

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Dithieno-Fused 1,4-Azaborine Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsudo Koichi、Shigemori Keisuke、Mandai Hiroki、Wakamiya Atsushi、Suga Seiji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 20 号: 22 ページ: 7336-7340

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03316

    • NAID

      120006765098

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フロー電解リアクターを用いたアルデヒドのシアノメチル化反応2020

    • 著者名/発表者名
      國本俊平・田中宏樹・林田 賢佑・光藤 耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      電気化学会第87回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マイクロフロー電解セルを用いた触媒的反応の開発2020

    • 著者名/発表者名
      菅 誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子内 C-H官能基化を経るフルオレノールの合成2020

    • 著者名/発表者名
      栗本悠司・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な連続縮環反応によるチエノチオフェンの合成2020

    • 著者名/発表者名
      片浦 望・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PEM型リアクターを用いたエノンの選択的還元2020

    • 著者名/発表者名
      井上陽香・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フルベン誘導体の効率的合成および、その電気化学的特性2019

    • 著者名/発表者名
      栗本悠司・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲンメディエータを用いた連続的な縮環反応によるチエノチオフェンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      片浦 望・米澤時希・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲンメディエータを用いた電気化学的脱水素型環化反応によるチエノアセンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      米澤時希・松尾 恋・井上陽香・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Synthesis of Benzodithienofuran and Benzodithienothiophene Derivatives via Pd-Catalyzed Dehydrogenative Cyclizations2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Yuji Kurimoto, and Seiji Suga
    • 学会等名
      20th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Ethene-Bridged Terthiophene Multi-Oxides2019

    • 著者名/発表者名
      Masataoshi Takabatake, Koichi Mitsudo, and Seiji Suga
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC-27)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acylative Desymmetrization of meso-1,3-Diols by Chiral DMAP Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hironaka, Hiroki Mandai, and Seiji Suga
    • 学会等名
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress (ISHC-27)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヨウ化物イオン触媒による脱メチル化と続くC-Hホウ素化によるチオフェン縮環1,2-オキサボリンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      光藤耕一・重森圭介・菅 誠治
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チエノ-1,2-オキサボリンの合成と物性2019

    • 著者名/発表者名
      光藤耕一・重森圭介・菅 誠治
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「活性」にこだわった有機反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      菅 誠治
    • 学会等名
      フロンティア化学教育研究センター講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハロゲンメディエーターを用いる有機電解合成2019

    • 著者名/発表者名
      菅 誠治
    • 学会等名
      ハロゲン利用ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光学活性DMAP 誘導体を用いるメソ-1,3-ジオールの不斉アシル化反応による非対称化2019

    • 著者名/発表者名
      広中翼・萬代大樹・菅 誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性DMAP 誘導体を用いるキラルビアリール化合物の速度論的光学分割2019

    • 著者名/発表者名
      松浦悠一郎・中村亮太・竹田直 史・萬代大樹・菅 誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エテン架橋ターチオフェン酸化物の合成とその電気化学的特性2019

    • 著者名/発表者名
      高畑正利・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な脱水素型環化反応によるチエノアセンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      米澤時希・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チエニルチオエーテルの効率的ワンポット合成2019

    • 著者名/発表者名
      羽原奈々江・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フルベン誘導体の新規合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      栗本悠司・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Reactions Using Organo-Dications As Redox-Switchable Catalysts in Batch and Flow Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Seiji Suga, Yusuke Kurihara, Takayuki Hirata, Hiroki Tanaka, Koichi Mitsudo
    • 学会等名
      233rd ECS Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸素および硫黄架橋ビチオフェン骨格の形成と縮環反応によるチエノアセン誘導体の新規合成法2018

    • 著者名/発表者名
      栗本悠司、光藤耕一、菅誠治
    • 学会等名
      第113回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環状N-アシルイミニウムイオンと求核剤との反応における立体化学の逆転現象2018

    • 著者名/発表者名
      吉岡和紀・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第42回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エテン架橋ターチオフェン(EBTT)を骨格に含むD-Aポリマーの合成とその電気化学的特性2018

    • 著者名/発表者名
      高畑正利・山崎新・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第42回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的な脱水素型環化反応によるπ拡張チエノアセンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      米澤時希・松尾恋・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第42回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of 3-Benzo[b]thienyl 3-Thienyl Ether via an Addition-Elimination Reaction and Its Transformation to an Oxygen- Fused Dithiophene Skeleton: Synthesis and Properties of Benzodithienofuran and Its π-Extended Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Yuji Kurimoto, and Seiji Suga
    • 学会等名
      28th International Conference on Organometallic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Synthesis and Properties of Benzodithienofurans and Benzodithienothiophenes2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Yuji Kurimoto, and Seiji Suga
    • 学会等名
      The Fourth International Symposium on C-H Activation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光学活性DMAP誘導体を用いた糖類の位置選択的アシル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      山本知哉・阿部健幸・萬代大樹・菅 誠治
    • 学会等名
      第48回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸素及び硫黄原子架橋を経る新規チエノアセン誘導体の効率的合成法の開発と物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      栗本悠司・光藤耕一・菅誠治
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鉄/銅共触媒系を用いたエーテル化反応によるアリールベンゾ[b]チエニルエーテルの合成2018

    • 著者名/発表者名
      浅田拓哉・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 銅触媒を用いる脱水素型環化によるチエノフラン誘導体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      小橋祥晃・光藤耕一・菅 誠治
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的脱水素環化反応によるπ拡張チエノアセンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      光藤耕一,松尾恋,米澤時希,菅 誠治
    • 学会等名
      2018年電気化学秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Dithieno-fused 1,4-Azaborines2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Keisuke Shigemori, Seiji Suga
    • 学会等名
      The Fourteenth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Thiophene-fused 1,2-Oxaborines via Iodide-Catalyzed Demethylation and Intramolecular C-H Borylation2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Shigemori, Koichi Mitsudo, Seiji Suga
    • 学会等名
      The Fourteenth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Synthesis of Thienoacene Derivatives via Construction of Oxygen or Sulfur-Bridged Bithiophene Skeletons and the following Cyclization2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kurimoto, Koichi Mitsudo, Seiji Suga
    • 学会等名
      The Fourteenth International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “活性”にこだわった有機反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      菅 誠治
    • 学会等名
      奈良先端科学技術大学院大学第407回 光ナノサイエンス特別講義
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient and Straightforward Synthesis of Heterothienoacenes2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Mitsudo, Seiji Suga
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nucleophilic Additions to Cyclic N-Acyliminium Ions2018

    • 著者名/発表者名
      Seiji Suga
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Organic Reactions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高活性な光学活性DMAP誘導体を用いる軸性キラル化合物の速度論的光学分割反応2018

    • 著者名/発表者名
      萬代大樹,松浦悠一郎,竹田直史,菅 誠治
    • 学会等名
      第11回有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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