| 研究課題/領域番号 |
16K08184
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
濱本 博三 名城大学, 農学部, 准教授 (40365896)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 有機合成化学 / 高分子化学 / 触媒反応 / 酸化反応 |
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| 研究実績の概要 |
医薬品合成化学において優れた固相触媒（固相担持型触媒）の開発は重要課題の一つである。固相触媒は，担体特性を活かすことにより均一系触媒にはない機能の発現を可能にする。本研究課題では，高分子化合物を担体として用いる固相触媒設計において， フルオラスケミストリー（＝含フッ素化合物の性質利用に基づいた化学）の活用による新機能発現法を導き，その機能をいかした反応系構築へ展開することを目的とする。前年度は、基礎研究として高分子設計に着目した研究を行ってきた。平成29年度の主要な研究内容は、基礎研究として触媒分子に着目した研究として（１）固相担体に対する触媒種の取り込み制御と（２）固相触媒としての機能評価である。なお、前年度の検討により、（２）に関連してフルオラス修飾高分子中で有機分子触媒の触媒活性が向上する知見を得ているため（１）を重点的に進めた。以下にその成果概要を記す。
（１）これまでの研究により、固相担体にイオン性アクリルアミド・アクリルエステル系高分子を選択した場合に適した反応場を与えることを見出してきたが、触媒種の取り込み能や保持能に着目した検討には至っていなかった。本検討では、比較的解析容易な無機酸素酸塩（リンモリブデン酸塩=PMo）を触媒種に用い、最適な保持能を与える条件を調べた。その結果、カチオン性とアニオン性の二種の高分子を用いて包括ゲル化して調製した固相を活用することにより効果的にPMoを取り込めることがわかった。
（２）触媒種としてPMoを取り込んだ固相触媒の酸素酸化触媒能を調べた結果、水中におけるアルコール類の過酸化水素水による酸化反応においてPMo単独より高活性を示すことがわかり、再利用可能であった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度研究計画の内容は、（１）固相担体に対する触媒種の取り込み制御と（２）固相触媒としての機能評価の実施であった。両計画においてフルオラス修飾型の触媒を活用する検討も含める予定であった。（１）の検討において、前年度研究で見出した架橋型イオン性高分子に勝る固相担体候補として包括ゲル化により得られる担体が新たに見出された。そのため、新担体に着目し、再度高分子構造を精査する必要が生じ、フルオラス修飾型の触媒に対する検討を保留した。以上より、固相設計に関する新たな知見が得られているものの当初予定した検討に進めていない箇所があるため、本研究課題の進捗状況はやや遅れていると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、平成29年度研究で保留していた（１）フルオラス修飾型の触媒を用いる固相触媒設計（基礎研究）を進めるとともに、応用研究として、（２）固相特性をいかした触媒反応系の構築への展開を行う予定である。（１）では、新たに見出した包括ゲル化により調製した固相を用いる触媒設計を進めるとともにその固相触媒機能の解析をおこなう。触媒種としては（フルオラス修飾した）超原子価ヨウ素試薬やTEMPOなどの有機分子触媒を候補とし、反応としては平成28年度研究成果に基づき酸化反応を選択する予定である。（２）では固相特性をいかした反応系の構築を試み、触媒活性・回収性・再利用性の評価をおこなう。
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