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2019 年度 実績報告書

高分子固定化型キラル有機分子触媒の合成とワンポット合成反応への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K05880
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

原口 直樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30378260)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードワンポット反応 / 高分子触媒 / 高分子微粒子 / サイトアイソレーション / 不斉反応 / 有機分子触媒
研究実績の概要

高分子に導入したキラル有機分子触媒に対応した不斉反応を行い、高分子固定化型キラル有機分子触媒の触媒性能の評価を行った。バッチ式反応において、直鎖状高分子触媒では高転化率、高収率、ゲル状高分子触媒では高立体選択性、高分子微粒子触媒では高い回収性・再使用性を示すことが明らかとなった。特に、コアーコロナ型高分子微粒子の場合、反応性は低下するものの、高エナンチオ選択性および高い回収・再使用性を示した。
次に、キラル有機分子触媒をゲル状高分子または高分子微粒子に固定化した、高分子固定化型キラル有機分子触媒の合成に成功し、酸および塩基触媒を同一系で使用したワンポット合成反応を試みた。酸触媒にフェニルスルホン酸、塩基触媒にジフェニルプロリノールメチルエーテルを用いた場合、高分子微粒子同士の組み合わせでワンポット反応は円滑に進行し、目的の光学活性化合物が高エナンチオ選択的に得られることを新たに見いだした。
本研究により、高分子微粒子、架橋型高分子や直鎖状高分子の化学構造に加え、親水性-疎水性バランスや架橋度、触媒含有量を調整した多彩な高分子触媒を合成することができた。精密に設計した担体高分子の高分子網目が不斉反応に適した反応場を提供し、低分子触媒系ではお互いに反応しうる性質の触媒を用いた実用的なワンポット合成プロセスの開発に成功し、グリーンケミストリーによるトータル効率に優れた有用物質の合成方法が提供できるようになった。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ionic, Core-Corona Polymer Microsphere-Immobilized MacMillan Catalyst for Asymmetric Diels-Alder Reaction to Asymmetric Diels-Alder Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Wali Ullah and Naoki Haraguchi
    • 雑誌名

      Catalsts

      巻: 9 ページ: 960

    • DOI

      10.3390/catal9110960

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of core-corona polymer microsphere-supported cinchonidinium salt and its application to asymmetric synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Md Wali Ullah, Nguyen Thi Phuong Thao, Takuya Sugimoto, and Naoki Haraguchi
    • 雑誌名

      Mol. Catal.

      巻: 473 ページ: 110392

    • DOI

      10.1016/j.mcat.2019.110392

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the performance of methyl methacrylate polymerization: Comparison of partially oxidized tri-n-butylborane and benzoyl peroxide with aromatic tertiary amines2019

    • 著者名/発表者名
      Chidzuru Inami, Hirohisa Shimizu, Shiro Suzuki, Naoki Haraguchi, and Shinichi Itsuno
    • 雑誌名

      Dent. Mater. J.

      巻: 38 ページ: 430-436

    • DOI

      10.4012/dmj.2018-166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of well-defined hairy polymer microspheres by precipitation polymerization and surface-initiated atom transfer radical polymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Wali Ullah and Naoki Haraguchi
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.

      巻: 57 ページ: 621-627

    • DOI

      10.1002/pola.29389

    • 査読あり
  • [学会発表] イオン結合型高分子固定化MacMillan触媒によるフロー式Diels-Alder反応2020

    • 著者名/発表者名
      山田丈、原口直樹
    • 学会等名
      第51回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [学会発表] 高分子固定化キラルNHC触媒の開発2020

    • 著者名/発表者名
      巽規行、原口直樹
    • 学会等名
      第51回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [学会発表] 高分子固定化ジフェニルプロリノール誘導体の合成と不斉酸化反応への応用2020

    • 著者名/発表者名
      新谷侑大、原口直樹
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 橋本優里、中川未来、原口直樹2020

    • 著者名/発表者名
      沈殿重合法を用いたスルホン酸を有する高分子中空粒子の合成と応用
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Synthesis of Core-Corona Polymer Microsphere- supported Chiral Cinchonidium Catalyst and Its Application to Asymmetric Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Md. Wali Ullah and Naoki Haraguchi
    • 学会等名
      257th National Meeting & Exposition of the American Chemical Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of functional polymer microsphere and its application to asymmetric synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Haraguchi
    • 学会等名
      4th Symposium of Grubbs Center for Polymers and Catalysis 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 沈殿重合法を用いた多層高分子ミクロスフェアの合成2019

    • 著者名/発表者名
      高塚 健太, 杉本 卓哉, 原口 直樹
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 高分子固定化型キラルピロリジン誘導体の合成と不斉Michael反応への応用2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 りな, 原口 直樹, 落合 秀紀, 西山 章, 伊津野 真一
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] シンコナスクアラミド-プロリンペプチドを主鎖に有する高分子を用いた不斉反応2019

    • 著者名/発表者名
      権田 裕樹, 原口 直樹, 伊津野 真一
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [学会発表] シンコナアルカロイド誘導体を用いるキラルハイパーブランチド高分子の合成と不斉反応への応用2019

    • 著者名/発表者名
      イスラム ラフィクル, 原口 直樹, 伊津野 真一
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
  • [図書] CATALYST IMMOBILIZATION2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Itsuno and Naoki Haraguchi
    • 総ページ数
      496
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      978-3-527-34509-0

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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