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2016 年度 実施状況報告書

二酸化炭素を用いた有機分子変換の環境調和型高効率フロー反応化

研究課題

研究課題/領域番号 16K05876
研究機関分子科学研究所

研究代表者

大迫 隆男  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 助教 (90500984)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード両親媒性ポリマー / 二酸化炭素 / フロー反応
研究実績の概要

我々が直面する二酸化炭素の排出問題の観点から、二酸化炭素を有益な炭素資源として利用し、有益なカルボン酸化合物へと変換できる遷移金属触媒工程の開発が現在、国内外を問わず、盛んに展開されている。しかしながら、これまで開発されている二酸化炭素を用いる反応に関して、高効率性のみならず、環境調和性を十分に満たした工程は未だ実現までには至っていない。そこで本研究課題では、二酸化炭素を活性化し、炭素源として用いることができる有機分子変換反応を効率的に促進できる両親媒性ポリマー担持遷移金属触媒の開発を行い、その触媒をカートリッジ化、装備させたフローリアクタも用いることで、二酸化炭素を活性化し、有益な有機化合物へと変換できる水中フロー工程の開発を行う。従来目標であるの高効率分子変換の達成のみならず、社会的要請の高まる環境調和・持続性を十分に満たした高い次世代型反応工程の確立を目指し、研究を展開する。
本年度の主な結果として、一連の両親媒性ポリスチレン-ポリエチレングリコールレジン担持銅および銀ナノ触媒の合成を実施し、それらのキャラクタリゼーションを一連の分析法を用いて行った。また、両親媒性ポリスチレン-ポリエチレングリコールレジン担持カルベン配位子の合成を実施しており、現在、それらの担持遷移金属触媒の合成を実施している。今後、一連の担持遷移金属触媒の合成が完了次第、順次、反応系(バッチ、フロー反応)へと展開し、反応条件スクリーニングを実施していく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度において、一連の両親媒性ポリスチレン-ポリエチレングリコールレジン担持銅および銀ナノ触媒の合成や両親媒性ポリスチレン-ポリエチレングリコールレジン担持カルベン配位子の合成が完了することができた。今後は、これらの触媒を各種反応に展開していくことで、目標達成を目指す。

今後の研究の推進方策

上述のとおり、得られた触媒を用いてカルボキシル化反応を実施し、詳細な反応スクリーニングを実施する。その後、有望な反応系をフロー反応系へと展開し、フロー反応システムの確立を目指す。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 不均一系ポリマー担持触媒のフロー反応システムへの展開2016

    • 著者名/発表者名
      大迫隆男、山田陽一、魚住泰広
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 73 ページ: 621-630

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.74.621

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recylable Polystyrene-Supported Copper Catalysts for the Aerobic Oxidative Homocoupling of Terminal Alkynes2016

    • 著者名/発表者名
      Shuo Yan, Shiguang Pan, Takao Osako, Yasuhiro Uozumi
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 27 ページ: 1232-1236

    • DOI

      10.1055/s-0035-1561361

    • 査読あり
  • [学会発表] 両親媒性ポリマー担持プラチナナノ触媒を用いたアルデヒドの選択的水中フロー水素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      大迫隆男・鳥居 薫・平田修一・魚住泰広
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Huisgen 1,3-Dipolar Cycloaddition in Water with An Amphiphilic Resin-Supported Triazine-Based Dendrimer-Copper Catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Shiguang Pan, Shuo Yan, Takao Osako, Yasuhiro Uozumi
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應大学、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] グリーン・サスティナブル有機分子変換反応の実現を目指し銅触媒の開発2017

    • 著者名/発表者名
      大迫隆男
    • 学会等名
      愛媛大学工学部応用化学科第232回応用化学科セミナー
    • 発表場所
      愛媛大学、愛媛県松山市
    • 年月日
      2017-01-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Aerobic Oxidation of Benzylic Alcohols Catalyzed by Polymer-Supported Dendrimer-Copper Catalysts2016

    • 著者名/発表者名
      Shuo Yan, Shiguang Pan, Takao Osako, Yasuhiro Uozumi
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京都新宿区
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] An Amphiphilic Resin-Supported Triazine-Based Dendrimer-Copper Catalyst for Huisgen 1,3-Dipolar Cycloaddition in Water2016

    • 著者名/発表者名
      Shiguang Pan, Shuo Yan, Takao Osako, Yasuhiro Uozumi
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京都新宿区
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] グリーン・サステナブル銅触媒反応システムの開発を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      大迫隆男
    • 学会等名
      第3回辰巳午化学シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学、広島県東広島市
    • 年月日
      2016-08-27 – 2016-08-28
  • [学会発表] 効率的な酸素酸化および還元反応を実現する両親媒性ポリマー担持プラチナナノ触媒を用いたフロー反応システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      大迫隆男・鳥居 薫・田澤 文・魚住泰広
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2016 サマーシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] 両親媒性ポリマー担持プラチナナノ触媒によるフロー酸素酸化および還元反応2016

    • 著者名/発表者名
      大迫隆男・鳥居 薫・田澤 文・魚住泰広
    • 学会等名
      第5回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル神戸、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2016-06-02 – 2016-06-03
  • [備考] 分子科学研究所 魚住研究室

    • URL

      https://groups.ims.ac.jp/organization/uozumi_g/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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