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らせん構造制御を基盤とする超分子・高分子有機触媒の開発

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 26105724
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
研究機関島根大学

研究代表者

飯田 拡基  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (30464150)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード高分子不斉触媒 / らせん構造 / 有機分子触媒 / ポリフェニルアセチレン / イミダゾリジノン
研究実績の概要

光学活性部位を有するフェニルアセチレンと、種々のアキラルなイミダゾリジノン誘導体を有するフェニルアセチレンを95:5の組成比で共重合することにより、様々な置換基を有する共重合体poly-1-co-2を合成した。光学活性部位は触媒不活性であり、アキラルなイミダゾリジノン誘導体は触媒活性を有するものの、それ単体では不斉選択性は発現しない。しかしながら、Diels-Alder反応においてpoly-1-co-2は誘起されたらせん構造の影響により明確な不斉触媒能を示し、側鎖の置換基の構造により発現する不斉選択性が制御できることも明らかとなった。以上の結果は、高選択的な高分子触媒の設計に、有機分子触媒のらせん状配列制御が有用であることを示している。
結晶構造中でらせん構造を形成することが知られている光学活性なキチンの側鎖に、イオン間相互作用を利用してイミダゾリジニウム塩を担持したキチン誘導体を合成した。得られたイミダゾリジニウム担持キチンは有機溶媒に不溶であるが、不斉Diels-Alder反応の優れた不均一系触媒として機能し、90% ee以上の不斉選択性で対応する生成物が得られることを見出した。反応後、イミダゾリジニウム担持キチンは濾過などにより容易に回収することが可能であり、回収後に繰り返し再利用できることも見出した。
また、リボフラビンから3段階で1,10位が架橋した種々のフラビニウム塩を合成した。得られたフラビニウム塩は、過酸化水素存在下でケトンのBaeyer-Villiger反応やDakin反応の良好な触媒として働くことが分かった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Sao Paulo(Brazil)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Allosteric Regulation of Unidirectional Spring-like Motion of Double-Stranded Helicates2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y.; Nakamura, T.; Iida, H.; Ousaka, N.; Yashima, E.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 138 号: 14 ページ: 4852-4859

    • DOI

      10.1021/jacs.6b00787

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Helical Poly(phenylacetylene) Bearing Chiral and Achiral Imidazolidinone-Based Pendants that Catalyze Asymmetric Reactions due to Catalytically Active Achiral Pendants Assisted by Macromolecular Helicity2015

    • 著者名/発表者名
      Takata, L. M. S.; Iida, H.; Shimomura, K.; Hayashi, K.; dos Santos, A. A.; Yashima, E.
    • 雑誌名

      Macromolecular Rapid Communications

      巻: 36 号: 23 ページ: 2047-2054

    • DOI

      10.1002/marc.201500456

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biomimetic flavin-catalysed reactions for organic synthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Iida, H.; Imada, Y.; Murahashi, S.-I.
    • 雑誌名

      Organic Bimolecular Chemistry

      巻: 13 号: 28 ページ: 7599-7613

    • DOI

      10.1039/c5ob00854a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and chiral recognition ability of helical polyacetylenes bearing helicene pendants2014

    • 著者名/発表者名
      E. Anger, H. Iida, T. Yamaguchi, K. Hayashi, D. Kumano, J. Crassous, N. Vanthuyne, C. Roussel and E. Yashima
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 5 号: 17 ページ: 4909-4914

    • DOI

      10.1039/c4py00692e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flavin-catalyzed aerobic oxidation of sulfides and thiols with formic acid/triethylamine2014

    • 著者名/発表者名
      S.-I. Murahashi, D. Zhang, H. Iida, T. Miyawaki, M. Uenaka, K. Murano and K. Meguro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 71 ページ: 10295-10298

    • DOI

      10.1039/c4cc05216a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カチオン性の有機分子触媒を対イオンとして有する硫酸化キチンの合成と応用2016

    • 著者名/発表者名
      渡部未来, 酒井拓哉, 飯田拡基
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学, 京都府
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 天然由来のリボフラビンを出発原料とする1,10-架橋型フラビン誘導体の合成とその酸化触媒能2015

    • 著者名/発表者名
      雲井拓磨, 飯田拡基
    • 学会等名
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      岡山大学, 岡山県
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イソアロキサジニウム塩の酸化触媒能におけるアニオン効果2015

    • 著者名/発表者名
      石川達朗, 野村圭佑, 飯田拡基
    • 学会等名
      2015年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      岡山大学, 岡山県
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical Detection of an Organic Vapor with a Dimeric Rboflavin-Containing Redox Active Polymer2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Nakajima, Soichiro Iwahana, Hiroki Iida, Eiji Yashima
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering (APME 2015)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, 神奈川県
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] らせん状ポリフェニルアセチレンを用いる高分子不斉触媒の開発2015

    • 著者名/発表者名
      飯田拡基
    • 学会等名
      第8回有機分子触媒シンポジウム兼「有機分子触媒による未 来型分子変換」第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館, 沖縄県
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Recognition with a Double-Stranded Boron Helicate bearing a Helical Cavity consisitng of a Bisporphyrin2015

    • 著者名/発表者名
      山本慎也・飯田拡基・逢坂直樹・八島栄次
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス、千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Acid-Base Triggered Extension/Contraction Motion of a double-Stranded Boron Helicate Bearing Bipyridyl Units2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木規真・中村太紀・山本慎也・田浦大輔・飯田拡基・逢坂直樹・八島栄次
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス、千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Organic Vapor Sensing with a Redox Active Polymer Containing a Riboflavin-Dimer Unit as the Main-Chain2015

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス、千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 側鎖に[6]ヘリセン部位を有するらせん状ポリアセチレンの合成と不斉吸着材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊野 大輔・ANGER Emmanuel・SHEN Cheng-shuo・山口 智子・林 孝太郎・下村 昂平・飯田 拡基・CRASSOUS Jeanne・八島 栄次
    • 学会等名
      第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス、愛知県
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する光学活性高分子の合成と有機化合物蒸気のセンシング2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第45回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス、愛知県
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of a helical polyacetylene bearing [6]helicene pendants and its application to enantiomer separation2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kumano, Emmanuel Anger, Tomoko Yamaguchi, Cheng-Shuo Shen, Koutarou Hayashi, Kouhei Shimomura, Hiroki Iida, Jeanne Crassous, and Eiji Yashima
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering ( IMSE 2014 )
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and application of a novel optically active polymer containing a π-conjugated dimeric riboflavin derivative as the main-chain2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima, S. Iwahana, H. Iida, E. Yashima
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering ( IMSE 2014 )
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Chiral Recognition Ability of a Helical Polyacetylene Bearing Optically Active or Racemic [6]Helicene Pendants2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kumano, Emmanuel Anger, Tomoko Yamaguchi, Cheng-Shuo Shen, Koutarou Hayashi, Kouhei Shimomura, Hiroki Iida, Jeanne Crassous, and Eiji Yashima
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2014 ( MCA 2014 )
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of a Novel Optically Active Polymer Containing a π-Conjugated Riboflavin-Dimer Unit as the Main-Chain and Its Application to Organic Vapor Sensing2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima, S. Iwahana, H. Iida, E. Yashima
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2014 ( MCA 2014 )
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] [6]ヘリセン骨格を側鎖に有する光学活性ならせん状ポリアセチレンの合成とその不斉識別能2014

    • 著者名/発表者名
      熊野大輔・ANGER, Emmanuel・山口智子・林孝太郎・飯田拡基・CRASSOUS, Jeanne・八島栄次
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京都
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾリジノン誘導体を有するポリフェニルアセチレンの合成と その高分子不斉触媒への応用2014

    • 著者名/発表者名
      下村昂平・Leandro M. S. TAKATA・林孝太郎・Alcindo A. DOS SANTOS・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ビスポルフィリン部位を有する二重らせんホウ素ヘリケートのゲスト包接挙動とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      山本慎也・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] キラルな[6]ヘリセン部位を有するらせん状ポリアセチレンの合成とキラル識別材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊野 大輔・ANGER Emmanuel・SHEN Chen-shuo・山口 智子・林 孝太郎・下村 昂平・飯田 拡基・CRASSOUS Jeanne・八島 栄次
    • 学会等名
      第149回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      湯の山温泉 湯元 グリーンホテル、三重県
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する機能性高分子の合成と有機化合物蒸気のセンシング材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第149回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      湯の山温泉 湯元 グリーンホテル、三重県
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of imidazolidinone-based poly(phenylacetylene)s and its application to asymmetric reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Leandro M. S. Takata, K. Hayashi, H. Iida, Alcindo A. Dos Santos, E. Yashima
    • 学会等名
      CHIRALITY 2014 (26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Guest-Binding Ability of a Double-Stranded Boron Helicate Bearing a Bisporphyrin Unit2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yamamoto, Hiroki Iida, Eiji Yashima
    • 学会等名
      CHIRALITY 2014 (26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Chiroptical Property of a Helical Polyacetylene Bearing [6]Helicene Pendants2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke KUMANO, Emmanuel ANGER, Tomoko YAMAGUCHI, Koutarou HAYASHI, Hiroki IIDA, Jeanne CRASSOUS, and Eiji YASHIMA
    • 学会等名
      CHIRALITY 2014 (26th International Symposium on Chiral Discrimination, ISCD-26)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する光学活性高分子の合成と機能2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      シンポジウム モレキュラー・キラリティー2014
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機触媒部位を導入したらせん高分子の合成と不斉触媒および不斉識別材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      飯田拡基
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポルフィリン部位を有する二重らせんホウ素ヘリケートの不斉合成およびゲスト分子包接挙動2014

    • 著者名/発表者名
      山本慎也・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] [6]ヘリセン部位を側鎖に有するらせん状ポリアセチレンの合成と応用2014

    • 著者名/発表者名
      熊野大輔・ANGER Emmanuel・山口智子・林孝太郎・飯田拡基・CRASSOUS Jeanne・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 伸縮運動を行うビピリジン N,N'-ジオキシド部位を有する光学活性二重らせんヘリケートの合成と機能2014

    • 著者名/発表者名
      中村太紀・清水香里・田浦大輔・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾリジノン誘導体を有するポリフェニルアセチレンの合成とその不斉有機触媒能2014

    • 著者名/発表者名
      林孝太郎・Leandro M. S. TAKATA・飯田拡基・Alcind A. DOS SANTOS・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] リボフラビン二量体を主鎖に有する光学活性高分子の合成とセンシング材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      中島慶美・岩花宗一郎・飯田拡基・八島栄次
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 島根大学分子機能化学研究室

    • URL

      http://www.ipc.shimane-u.ac.jp/fmchem/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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