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2019 年度 実績報告書

天然由来のリボフラビン誘導体を用いる機能性材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05797
研究機関島根大学

研究代表者

飯田 拡基  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (30464150)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードリボフラビン / 有機分子触媒 / ヨウ素 / 酸素酸化 / 高分子触媒
研究実績の概要

カチオン性フラビン化合物とヨウ素を組み合わせた2成分触媒系により、薬理活性物質や天然物にしばしば見られるイミダゾ[1,2-a]ピリジン骨格を、アミノピリジンから効率良く合成できることを見出した。本反応系はフラビン/ヨウ素触媒により理想的酸化剤とされる分子状酸素のみによって駆動し、C-N結合形成反応を経てイミダゾ[1,2-a]ピリジンが形成される。従来の手法とは異なりメタルフリー条件下において水のみを副生成物として進行する環境調和型の合成手法である。さらに系中にチオールを添加することにより、多段階の酸化反応プロセスが進行する多成分連結反応が可能となることも見出した。
また、前年度に報告したアニオン性高分子である硫酸化キチンを担体とする不均一系超分子触媒の設計手法を応用し、キラルなカチオン性イミダゾリジノン触媒を硫酸化キチンに固定化した不斉触媒を開発した。得られた超分子は不斉Diels-Alder反応の良好な不均一系触媒として働き、最大96% eeという高い不斉選択性が発現することが明らかとなった。通常、均一系触媒の固定化を行うとしばしば不斉選択性の低下が問題となる。しかしながら、本触媒では担持に伴う不斉選択性の低下が見られなかった。これはおそらく非共有結合であるイオン間相互作用を固定化に用いることで触媒周辺の不斉反応場への影響が最小限に抑えられたためであると考えられる。本触媒は有機溶媒に不溶なため反応後の回収が容易であり、5回以上繰り返し再利用しても触媒活性と不斉選択性は低下しなかった。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Aerobic Oxidative Sulfenylation of Pyrazolones and Pyrazoles Catalyzed by Metal-Free Flavin-Iodine Catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto Kazumasa、Ohkado Ryoma、Iida Hiroki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 ページ: 14980~14986

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b02422

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non‐Covalently Immobilized Chiral Imidazolidinone on Sulfated‐Chitin: Reusable Heterogeneous Organocatalysts for Asymmetric Diels‐Alder Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Mirai、Sakai Takuya、Oka Marina、Makinose Yuki、Miyazaki Hidetoshi、Iida Hiroki
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 362 ページ: 255~260

    • DOI

      10.1002/adsc.201901036

    • 査読あり
  • [学会発表] リボフラビン触媒を用いるチオールの光酸化的クロスカップリングによる非対称ジスルフィドの合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡真里奈・勝部大地・飯田拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
  • [学会発表] フラビニウム-ヨウ素触媒による酸素酸化的C-N結合形成反応を用いるイミダゾ[1,2-a]ピリジンの合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡井 駿樹・大門 竜馬・谷本 和雅・飯田 拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
  • [学会発表] キトサンに固定化した不均一系フラビン触媒によるチオールの光酸化的カップリング反応2020

    • 著者名/発表者名
      勝部大地・岡真里奈・飯田拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
  • [学会発表] カルバモイル化リボフラビンとメラミン誘導体により形成されたキラル超分子ゲルの構造と特性2020

    • 著者名/発表者名
      小迫 亮・新田 隆裕・飯田 拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
  • [学会発表] レドックス活性なリボフラビン誘導体による低環境負荷型触媒反応の開発2019

    • 著者名/発表者名
      飯田拡基
    • 学会等名
      H31先端錯体工学研究会ミニシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Riboflavin-Based Functional Polymers and Supramolecules2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Iida
    • 学会等名
      2019 Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chiral Supramolecular Organogel Formed by Self-Assembly of Carbamoylated Riboflavin Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Takahro Nitta・Taiyo Ishige・Saki Sugihara・Lu Chenxu・Hiroki Iida
    • 学会等名
      2019 Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Photocatalytic Aerobic Oxidative Coupling of Thiols by Riboflavin-derived Organocatalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Marina Oka, Hiroki Iida
    • 学会等名
      2019 Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupled Flavin-Iodine Catalysis for Aerobic Sulfenylation of Pyrazolones with Thiols2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Tanimoto, Ryoma Ohkado, Hiroki Iida
    • 学会等名
      2019 Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子状酸素を酸化剤として用いたフラビニウム-ヨウ素触媒によるピラゾロンの酸化的スルフェニル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      谷本和雅・大門竜馬・飯田拡基
    • 学会等名
      第22回 ヨウ素学会シンポジウム
  • [学会発表] リボフラビン誘導体を有機光触媒としたチオールの酸素酸化的カップリング2019

    • 著者名/発表者名
      岡真里奈・飯田拡基
    • 学会等名
      第35回若手化学者のための化学道場
  • [学会発表] フラビニウム-ヨウ素触媒を用いたピラゾロン類縁体の低環境負荷型酸化的スルフェニル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      谷本和雅・大門竜馬・飯田拡基
    • 学会等名
      第35回若手化学者のための化学道場
  • [学会発表] カルバモイル化リボフラビン誘導体を用いたオルガノゲルのキラル光学特性とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      新田隆裕・石毛太陽・杉原沙季・LuChenxu・飯田拡基
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] リボフラビン誘導体を有機光触媒とした非対称ジスルフィドの合成2019

    • 著者名/発表者名
      岡真里奈・飯田拡基
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] 非金属触媒と分子状酸素を用いるピラゾロンとピラゾールのスルフェニル化反応2019

    • 著者名/発表者名
      谷本和雅・大門竜馬・飯田拡基
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] フラビニウム-ヨウ素触媒を用いるアミノピリジンとケトンの酸素酸化的環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      岡井 駿樹・大門 竜馬・飯田 拡基
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] カルバモイル化リボフラビンとメラミン誘導体を用いたキラルオルガノゲルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小迫 亮・石毛 太陽・飯田 拡基
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
  • [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

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公開日: 2021-01-27  

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