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π共役系分子を活用する有機レドックス触媒システム

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 24105519
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
研究機関大阪大学

研究代表者

雨夜 徹  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20397615)

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)
キーワードレドックス / π共役系分子 / ポリアニリン / キノンジイミン / 金ナノ粒子 / 酸素酸化 / 1電子還元 / クロスカップリング / 環境調和
研究概要

本研究では、π共役系高分子ポリアニリンのレドックス機能を活用した有機レドックス触媒の開発を目指している。今年度は、昨年度に引き続きポリアニリンのレドックスを担う単位構造であるキノンジイミンによる有機マグネシウムの酸化的カップリングの検討を行うとともに、その分子状酸素を末端酸化剤とした触媒化に取り組んだ。また、水溶性ポリアニリン/金ナノ粒子触媒に基づく酸素酸化反応の開発にも、引き続き取り組んだ。さらに、ポリアニリンの還元体を1電子還元剤として活用するクロスカップリング反応の開発も行った。
ベンゾキノン-1,4-ジイミン化合物を用いて、オルト位に嵩高い置換基を有するアリールマグネシウム化合物の酸化的ホモカップリング反応を検討した。その結果、オルト位の両側にイソプロピル基を有する基質でも良好な収率でカップリング体が得られた。また、ビニルマグネシウム化合物の酸化的ホモカップリング反応を検討したところ、ヨウ化ビニル化合物に対して、塩化イソプロピルマグネシウムの塩化リチウム錯体を用いてヨウ素ーマグネシウム交換してビニルマグネシウム化合物を調製すると幾何配置を保持しながらホモカップリングできることを明らかにした。また、触媒量(10mol%)のキノンジイミンの存在下、アリールマグネシウム化合物の酸化的カップリングを酸素雰囲気下行ったところ、中程度の収率で目的物が得られた。
水溶性ポリアニリン/金ナノ粒子触媒を用い、水中にて鎖状2級アミンの脱水素イミン合成を行った。加水分解を受けやすいイミン化合物を合成する場合、水を排除しながら合成を行うが、今回、水を溶媒として用いているにも関わらず、脱水素イミン化が進行した。
アレーンジアゾニウム化合物の脱窒素を経るヘテロアレーン化合物とのクロスカップリング反応において、触媒量のポリアニリン還元体を作用させることで円滑に反応が進行することを明らかにした。

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

    (22件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Quinonediimine-Induced Oxidative Coupling of Organomagnesium Reagents2014

    • 著者名/発表者名
      Toru Amaya, Riyo Suzuki, Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Chemistry A Europian Journal

      巻: 20 号: 3 ページ: 1615-1621

    • DOI

      10.1002/chem.201301993

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic Dehydrogenative Imination in Complete Aqueous Media Catalyzed by Poly(aniline sulfonic acid)/Gold Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Toru Amaya, Tsubasa Ito, Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 54 号: 19 ページ: 2409-2411

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2013.02.098

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold nanoparticles catalyst with redox-active poly(aniline sulfonic acid): application in aerobic dehydrogenative oxidation of cyclic amines in aqueous solution2012

    • 著者名/発表者名
      Toru Amaya
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 53 号: 45 ページ: 6144-6147

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2012.09.002

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Cross-Dehydrogenative Coupling of N-Phenyltetrahydroisoquinolines in Aqueous Media Using Poly(Aniline Sulfonic Acid)/Gold Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      Toru Amaya
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 86 号: 2 ページ: 927-932

    • DOI

      10.3987/com-12-s(n)71

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キノンジイミンのレドックス機能に基づく 酸化的炭素―炭素結合形成反応2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリアニリン遷移金属ハイブリッド2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリアニリンによるアリールジアゾニウム塩とヘテロアレーンのクロスカップリング2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、秦 大、平尾俊一
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリアニリンスルホン酸のレドックス挙動2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 翼
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キノンジイミンを酸化剤とする 有機マグネシウム試薬のカップリング2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木理代
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キノンジイミンで誘起された有機マグネシウム化合物の酸化的カップリング2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第103回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      慶応義塾大学薬学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キノンジイミンによる有機マグネシウム化合物の酸化的カップリング2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第37回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学創立五十周年記念館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Systems Consisting of Polyanilines and Metal Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      The first Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry
    • 発表場所
      Southern Beach Hotel&Resort Itoman, Okinawa
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機酸化剤キノンジイミンによる有機マグネシウム化合物のカップリング2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第33回有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      神戸大学六甲キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Quinonediimine-Induced Oxidative Coupling of Organomagnesium Reagent2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      10th International Symposium on Carbanion Chemistry
    • 発表場所
      同志社女子大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] π共役系分子を活用するレドックス反応システム2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      日本プロセス化学会 2013ウインターシンポジウム、「有機分子触媒による未来型分子変換」第3回公開シンポジウム 合同シンポジウム
    • 発表場所
      仙台市民会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quinonediimine-Induced Oxidative Coupling of Aryl Grignard Reagent2012

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      First Japan-USA Organocatalytic Symposium
    • 発表場所
      Hawaii, Prince Hotel Waikiki
    • 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] 金ナノ粒子触媒のレドックスメディエーターとして機能するπ共役系高分子2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 翼
    • 学会等名
      第6回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      道後温泉 茶波瑠
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キノンジイミンによるグリニャール試薬の酸化的カップリング2012

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      第45回酸化反応討論会
    • 発表場所
      名古屋市立大学
    • 年月日
      2012-11-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] π共役系分子を用いたグリニャール試薬の酸化的カップリング2012

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      第5回有機触媒シンポジウム 「有機分子触媒による未来型分子変換」第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2012-10-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Gold Nanoparticles Catalyst with Redox-Active Polyaniline Sulfonic Acid2012

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      Gold 2012
    • 発表場所
      東京、京王プラザホテル
    • 年月日
      2012-09-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] POLYANILINE SULFONIC ACID / GOLD NANOPARTICLES HYBRID CATALYST2012

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2012 (ICSM2012)
    • 発表場所
      Hyatt Reagency Atlanta
    • 年月日
      2012-07-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] π共役系分子を活用する有機レドックス触媒システム2012

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      「有機分子触媒による未来型分子変換」第1回全体会議
    • 発表場所
      京都大学大学院薬学研究科
    • 年月日
      2012-06-08
    • 関連する報告書
      2012 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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