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マイクロリアクター内の液-液平行流を活用する電解発生活性種の時間的・空間的制御

公募研究

研究領域反応集積化の合成化学 革新的手法の開拓と有機物質創成への展開
研究課題/領域番号 22106508
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
審査区分 理工系
研究機関横浜国立大学

研究代表者

跡部 真人  横浜国立大学, 環境情報研究院, 教授 (90291351)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードマイクロリアクター / 液-液平行流 / 電解発生活性種 / 時間的・空間的制御 / 電解合成 / タンデム反応 / カスケード反応
研究概要

微小な流路内で化学反応を行うマイクロリアクターは、様々な分野で応用が期待されている反応デバイスであり、これを利用した研究は1990年代初頭から分析化学の分野で、また、最近は有機合成化学の分野でも大きな成果を挙げている。とくに大きな比界面積を有し迅速な溶液混合が可能といった特徴は、均一系反応よりもむしろ固-液不均一系界面での反応のほうが効率化できるなど利点が多く、典型的な固-液界面での反応である電気化学反応においても大変魅力的なものと言える。さらに、電気化学測定・分析の領域のみならず、電解合成の分野においては、マイクロリアクターの利点はこれだけではない。電極間距離がマイクロオーダーであり、「電解液の流れがリアクター内で厳密に制御されている」といった特徴を最大限に活用すれば、従来のバッチ式反応容器(フラスコやビーカー)では決して実現できなかった全く新しい電解合成反応や電解合成システムが構築できることも予想される。このような着想に基づき、今年度はマイクロリアクターを利用した1)電解反応をキーステップとするカスケード反応システムの開発と2)連続的レドックス反応システムの開発の2つの電解反応システムの開発を実施し、着想原理の妥当性を十分に示すことが出来た。さらにそれぞれの反応システムの汎用性やリミテーションについても検証し、電解合成プロセスにおけるマイクロリアクター利用技術の基盤的指針を獲得した。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] In Situ Electro generation of o-Benzoquinone and High Yield Reaction with Benzenethiols in a Micro flow System2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuneo KASHIWAGI, Fumihiro AMEMIYA, Toshio FUCHIGAMI, Mahito ATOBE
    • 雑誌名

      Chem. Commun

      巻: 48 号: 22 ページ: 2806-2808

    • DOI

      10.1039/c2cc17979b

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Conversion of Benzylamine to Dibenzylamine Using a Microreactor: Analogous System of Photocatalytic Redox Combined Synthesis2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihiro AMEMIYA, Tsuneo KASHIWAGI, Toshio FUCHIGAMI, Mahito ATOBE
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 40 号: 6 ページ: 606-608

    • DOI

      10.1246/cl.2011.606

    • NAID

      130004426241

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Product Selectivity Control Induced by Using Liquid-Liquid Parallel Laminar Flow in a Microreactor2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihiro AMEMIYA, Hideyuki MATSUMOTO, Keishi FUSE, Tsuneo KASHIWAGI, Chiaki KURODA, Toshio FUCHIGAMI, Mahito ATOBE
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem

      巻: 9 号: 11 ページ: 4256-4265

    • DOI

      10.1039/c1ob05174a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemoselective Reaction System Using a Two Inlet Micro-flow Reactor : Application to Carbonyl Allylation2010

    • 著者名/発表者名
      F.Amemiya, K.Fuse, T.Fuchigami, M.Atobe
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 46 ページ: 2730-2732

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Reaction of Water-insoluble Organic Droplets in Aqueous Electrolytes Using Acoustic Emulsification2010

    • 著者名/発表者名
      M.Atobe, S.Ikari, K.Nakabayashi, F.Amemiya, T.Fuchigami
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 26 ページ: 9111-9115

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bipolar Patterning of Conducting Polymers by Electrochemical Doping and Reaction2010

    • 著者名/発表者名
      S.Inagi, Y.Ishiguro, M.Atobe, T.Fuchigami
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 49 ページ: 10136-10139

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Redox Combined Reactions Using Electrochemical Microreactor2011

    • 著者名/発表者名
      跡部真人
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Reactions (ISOR 10)
    • 発表場所
      横浜(Invited)
    • 年月日
      2011-10-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Electrosynthetic System Using Parallel Laminar Flow in a Micro-Flow Reactor2010

    • 著者名/発表者名
      M.Atobe, F.Amemiya, D.Horii, T.Fuchigami
    • 学会等名
      The 61st Annual Meeting of International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2010-09-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.atobe-lab.ynu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.atobe-lab.ynu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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