| 研究課題/領域番号 |
18K06584
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| 研究機関 | 静岡県立大学 |
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研究代表者 |
小西 英之 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (20565618)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 毒性ガス / 等価体 / 一酸化炭素 / 二酸化硫黄 / 安全 / 実用的 |
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| 研究実績の概要 |
毒性ガス等価体を用いる安全かつ簡便な有機合成手法の開発を目指し、3つの反応開発に取り組んだ。
一酸化炭素等価体を用いるカルボニル化を伴う還元的カップリング反応による非対称ケトン合成法の開発では、反応条件の改良により収率10%程度を向上させることができた。また、光触媒を用いる新たな反応系の開発にも取り組み、低収率ではあるが目的物を得る良好な検討結果を得た。
二酸化硫黄等価体を用いるスルホンおよびスルホキシド合成法の開発において、当初とは違う経路で対称スルホンが得られる反応を見出したため、条件最適化を行った。本反応の成果は2019年4月に論文が受理された。また、ある基質を用いた場合に、等価体から生じた二酸化硫黄のうち硫黄原子のみが取り込まれてスルフィドが得られる興味深い新反応を見出すことができた。これは、反応条件の制御により、当初想定していたスルホニル基（SO2基）とスルフィニル基（SO基）の他に、スルフェニル基（S基）も導入可能であることを示す重要な発見であると言える。
一酸化炭素等価体を用いる開放系でのカルボニル化反応では、当初の仮説通り、独自に開発した一酸化炭素等価体であるギ酸フェニルの一酸化炭素生成速度の制御を反応条件の調節により行うことで、良好に進行することを見出した。目的のフェニルエステルをほぼ定量的に得る条件を見出すことができたため、得られたエステルを別のエステルやアミドなどのカルボン酸誘導体へ開放系かつワンポットで導く検討も行った。開放系反応については学会発表もすでに行っており、現在は論文投稿に向けて準備を進めている。
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| 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
研究計画調書に記載した3つの反応開発研究において、どの研究でも反応条件の改良による収率の向上や、新規反応の発見、新たな知見の獲得をすることができた。これらの結果は、設定した研究目標の達成に向けて本研究が着実に進んでいると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
2年目となる今年度は以下の検討を行う。
(1)非対称ケトン合成法の開発：従来の熱的条件による反応開発を中心に、目的物の収率の向上を目指す。反応条件の最適化の他にも、新たな一酸化炭素等価体の利用や、これまでに試していない基質の組み合わせも検討を進める。また、光触媒を用いる条件についても収率の向上を目指して触媒や添加剤について検討を行う。
(2)二酸化硫黄等価体を用いる反応開発：酸化段階が異なる硫黄原子の導入には、硫黄原子上での還元反応が関与していることが想定される。そこで、還元的条件の適用を中心に検討を行い、異なる酸化段階の硫黄原子が自在に分子に組み込まれる反応条件の探索を行う。
(3)毒性ガス等価体を用いる開放系反応の開発：一酸化炭素等価体を用いる反応では基質一般製の検討を行うとともに、カルボニル化反応の利用による化合物ライブラリーの構築が可能であることを示す。また、他のカルボニル化反応や、二酸化硫黄等価体を用いる反応についても、開放系において進行するような反応条件を探索する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）研究を遂行するにあたり、購入が必要な実験器具や装置が少なかったため。
（計画）試薬やガラス器具、真空ポンプを購入予定である。また、光反応の実施に必要な光源の購入を計画している。
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