| 研究課題/領域番号 |
15550082
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
合成化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
福原 彊 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50238507)
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| 研究分担者 |
原 正治 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20109490)
仙北 久典 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50241360)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 有機電気化学 / 電解合成 / スルホナート / 炭素-炭素結合生成 / 極性変換 / 反応性電極 / 電解還元 / メディエーター |
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| 研究概要 |
3-フェニル-1-プロパノールのトシラートを基質として一室型セル中、陰極に白金板、陽極にマグネシウム棒、DMFを溶媒に用いて定電流電解を行ったが、主生成物として母体のアルコールを与えるのみであった。一方、同基質のメシラートをシクロヘキサノン存在下電解還元すると期待通りの炭素-炭素結合生成反応が進行し、1-(3-フェニルプロピル)-1-シクロヘキサノールを30%程度の収率で得ることに成功した。シクロヘプタノンや他の鎖状ケトンを用いても同様の炭素-炭素結合生成反応が10〜30%の収率で進行することも確認できたが、収率の向上には至らなかった。また、1-ドデカノールのメシラートをビフェニル2当量存在下電解還元すると、ドデカンが42%の収率で得られた。シクロヘキサノンを加えても目的の炭素-炭素結合形成反応は進行せず、ドデカンの収率が向上したのみであった。そこで、メシラートの電解還元反応によるアルカンへの変換について検討を行ったところ、4当量のビフェニルならびに10当量のt-BuOHを共存させて1-ドデカノールのメシラートの電解還元反応を行ったところ、74%の収率でドデカンを得ることができた。本手法を、分子内の適当な位置にアルケン、エポキシド、エステル、エーテル、水酸基、シアノ基などの官能基を有するメシラートに適応したところ、それらの官能基を損なうことなくメシラート部位の還元が選択的に進行し、60〜92%の良好な収率で相当するアルカンを得ることができた。
本研究に関連して、脂肪族ケトンと二酸化炭素によるケトンの電解カルボキシル化反応についても検討を行った結果、ケトンのα位に二酸化炭素が導入されたβ-ケトカルボン酸が得られた。鎖状に比べ環状ケトンの方がよい結果を与え、シクロドデカノンでは92%の高収率で相当するβ-ケトカルボン酸を得ることができた。
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