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次世代型多機能ハイブリッド有機触媒の創製と反応

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 24105509
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
研究機関富山大学

研究代表者

矢倉 隆之  富山大学, 医学薬学研究部(薬学), 教授 (70220126)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード有機分子触媒 / 酸化 / 固定化触媒 / ハイブリッド触媒 / 超原子価ヨウ素 / ハイブリッド
研究概要

一つの分子に複数の異なった触媒機能を持たせたハイブリッド型触媒の創製ならびに,それらを用いる新規反応の開発を目標とし,以下の1)~3)の成果を得た。
1)2-ヨードベンズアミド触媒の開発:種々の2-ヨード安息香酸エステルあるいはアミドを合成し,そのアルコール酸化における触媒としての機能を検討した。その結果,エステル誘導体,アミド誘導体とも,2-ヨード安息香酸より触媒機能は劣ることがわかった。しかし,興味あることに,2-ヨードベンズアミド触媒は2-ヨード安息香酸より,70度の加熱条件下では反応が遅いが,室温では逆に速くなることがわかった。種々の置換基を検討すると,窒素上の置換基がかさ高い方が反応性が高く,イソプロピルアミドが最も良い結果を与えた。さらに側鎖に他の機能性置換基を持つ触媒創製が可能なアミドを創製できた。
2)ハイブリッド型2-ヨードベンズアミド触媒の開発:2-ヨードベンズアミド触媒を用いる酸化反応では,相関移動触の添加が必須であり,添加量の増大が反応性の向上につながった。アミド触媒に相関移動触媒部をハイブリッドさせたハイブリッド型触媒を合成した。
3)磁鉄ナノ粒子固定化触媒の開発:マグネタイトと4-ヨードフェノキシ酢酸をリンカーを介して連結させてヨードアレーン鉄ナノ触媒を合成した。得られた鉄ナノ触媒は4-ヨードフェノキシ酢酸とほぼ同等の触媒活性を示し,オキソン存在下,p-アルコキシフェノール類やp-ジアルコキシベンゼン類を対応するp-ベンゾキノン類へと高収率で変換した。また,本触媒は磁石にくっつくため,反応終了後はろ過操作が不要で,磁石で触媒を固定し傾瀉するだけで容易に回収が可能であった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A 2-Iodobenzamide Catalyst for Oxidation of Alcohols at Room Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Yakura, T.; Yamada, A.; Noda, N,; Fujiwara, T.; Nambu, H.
    • 雑誌名

      Asian. J. Org. Chem.

      巻: 3 号: 4 ページ: 421-424

    • DOI

      10.1002/ajoc.201300279

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a stereoselective rhodium(II)-catalyzed oxonium ylide formation-[2,3]-sigmatropic rearrangement of an alpha-diazo-beta-keto ester to the synthesis of 2-epi-cinatrin C1 dimethyl ester.2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yakura
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 2013 号: 01 ページ: 65-68

    • DOI

      10.1055/s-0032-1317694

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヨードアレーン鉄ナノ触媒の創製とフェノール類の酸化2014

    • 著者名/発表者名
      下川育実,山田明広,南部寿則,矢倉隆之
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2-ヨードベンズアミド触媒を用いるアルコール類の酸化反応2013

    • 著者名/発表者名
      山田明広, 野田成美, 南部寿則, 藤原朋也, 矢倉隆之
    • 学会等名
      第15回ヨウ素学会シンポジウム
    • 発表場所
      千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規2-ヨードベンズアミド系アルコール酸化触媒の開発研究2013

    • 著者名/発表者名
      山田明広, 野田成美, 南部寿則, 藤原朋也, 矢倉隆之
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第125回例会
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of novel catalysts for oxidation based on hypervalent iodine chemistry.2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yakura
    • 学会等名
      First Japan-USA Organocatalytic Symposium
    • 発表場所
      Honolulu (Hawaii, USA)
    • 年月日
      2012-12-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 触媒的超原子価ヨウ素酸化を基盤とするアルコール類の新規酸化反応の開発.2012

    • 著者名/発表者名
      矢倉隆之
    • 学会等名
      第38回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2012-11-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヨードベンゼン-TEMPO ハイブリッド触媒を用いるアルコール類の酸化反応.2012

    • 著者名/発表者名
      矢倉隆之
    • 学会等名
      第5回有機触媒シンポジウム(依頼講演)
    • 発表場所
      学習院大学(東京)
    • 年月日
      2012-10-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アルコール酸化触媒としての2-ヨード安息香酸誘導体の設計と反応性の検討.2012

    • 著者名/発表者名
      矢倉隆之
    • 学会等名
      平成24年度有機合成化学北陸セミナー
    • 発表場所
      富山観光ホテル(富山)
    • 年月日
      2012-10-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヨードベンゼン-TEMPO ハイブリッド触媒創製におけるリンカーおよびスペーサーの影響について.2012

    • 著者名/発表者名
      矢倉隆之
    • 学会等名
      第14回ヨウ素学会シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] ヨードベンズアミド型アルコール酸化触媒2014

    • 発明者名
      矢倉隆之,南部寿則,藤原朋也,野田成美,山田明広
    • 権利者名
      遠藤俊郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-03-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 磁性鉄粒子担持ヨウ素触媒2014

    • 発明者名
      矢倉隆之,南部寿則,藤原朋也
    • 権利者名
      遠藤俊郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-03-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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