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2022 年度 実績報告書

有機フラビン環の配列制御を基盤とする機能性超分子集合体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K05617
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) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードフラビン / 超分子 / キラリティ / ゲル / 有機分子触媒 / 酸素酸化
研究実績の概要

前年度までの研究により、リボフラビン誘導体とメラミン誘導体を有機溶媒中で加熱して溶解させ、冷却して静置することでゲル化が進行し、キラル超分子ゲルが得られることが分かっている。さらなる検討の結果、ゲル化の際に冷却の速度を変化させると、異なるキラル高次構造を有する超分子会合体が生成することが明らかとなった。この超分子構造の制御技術を用いれば、特性・機能を自在にスイッチングできるキラルソフトマテリアルの開発につながることが期待できる。また、フラビン化合物の特性や機能の探究を引き続き行った結果、可視光照射下でフラビンが光触媒として働き、トルエンとo-フェニレンジアミンの酸化的カップリングを経て、ベンゾイミダゾールを合成できることを見出した。本研究の全期間を通じて、フラビン光触媒を用いる化学選択的な非対称ジスルフィド合成法の開発や、フラビン-ヨウ素触媒によるアミノピリジンとアセトフェノンの酸化的C-N結合形成反応によるイミダゾ[1,2-a]ピリジンの合成、インドールとアゾールの酸化的カップリング反応や、アミジンとカルコンの酸化的カップリングによる多置換イミダゾールの合成など、多彩な反応を開発することに成功した。また、電解合成との融合によって電気で駆動するフラビン触媒反応系も実現できた。これらの検討を通じて、リボフラビン誘導体の酸化還元機能や有機触媒機能について重要な知見が得られ、機能性超分子・高分子材料の鍵構造としてフラビンが非常に有用であることを明らかとした。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Aerobic cross-dehydrogenative coupling of toluenes and <i>o</i>-phenylenediamines by flavin photocatalysis for the facile synthesis of benzimidazoles2023

    • 著者名/発表者名
      Shiogai Yuta、Oka Marina、Iida Hiroki
    • 雑誌名

      Organic &amp; Biomolecular Chemistry

      巻: 21 ページ: 2081~2085

    • DOI

      10.1039/D3OB00113J

  • [雑誌論文] Low‐Voltage‐Driven Electrochemical Aerobic Oxygenation with Flavin Catalysis: Chemoselective Synthesis of Sulfoxides from Sulfides2022

    • 著者名/発表者名
      Mizushima Taiga、Oka Marina、Imada Yasushi、Iida Hiroki
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis &amp; Catalysis

      巻: 364 ページ: 2443~2448

    • DOI

      10.1002/adsc.202200351

  • [雑誌論文] Metal-Free Atom-Economical Synthesis of Tetra-Substituted Imidazoles via Flavin-Iodine Catalyzed Aerobic Cross-Dehydrogenative Coupling of Amidines and Chalcones2022

    • 著者名/発表者名
      Takeda Aki、Okai Hayaki、Watabe Kyoji、Iida Hiroki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 ページ: 10372~10376

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c00596

  • [学会発表] フラビン触媒によるテトラヒドロイソキノリンと炭素求核剤との分子状酸素を用いる脱水素型クロスカップリング2023

    • 著者名/発表者名
      三宅 葉月・飯田 拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会 (2023)
  • [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が形成する超分子オルガノゲルを用いる色変化によるキラルセンシング2023

    • 著者名/発表者名
      岡真里奈・小迫亮・飯田 拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会 (2023)
  • [学会発表] 不均一系キトサン担持フラビン触媒の開発と有機光触媒能2023

    • 著者名/発表者名
      村尾 舞妃・岡井 駿樹・岡 真里奈・飯田 拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会 (2023)
  • [学会発表] フラビン-ヨウ素触媒と分子状酸素を用いた脱水素型クロスカップリングによるイミダゾ[1,5-a]ピリジンの合成2023

    • 著者名/発表者名
      福田竜己・飯田 拡基
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会 (2023)
  • [学会発表] 電気化学的フラビン触媒反応: 化学選択的なスルフィドの酸素酸化2022

    • 著者名/発表者名
      水嶋 大雅・岡 真里奈・飯田 拡基
    • 学会等名
      第46回有機電子移動化学討論会(2022)
  • [学会発表] フラビン触媒を用いるチオールの酸素酸化的ホモおよびヘテロカップリング反応2022

    • 著者名/発表者名
      岡 真里奈・勝部大地・小迫亮・飯田 拡基
    • 学会等名
      第46回有機電子移動化学討論会(2022)
  • [学会発表] フラビン-ヨウ素触媒を用いた酸素酸化的C-N結合形成反応による四置換イミダゾールの合成2022

    • 著者名/発表者名
      武田 明紀・岡井 駿樹・渡部 恭士・飯田 拡基
    • 学会等名
      第46回有機電子移動化学討論会(2022)
  • [学会発表] フラビンーヨウ素触媒を用いる脱水素型クロスカップリングによる酸化的マンニッヒ反応2022

    • 著者名/発表者名
      三宅 葉月・岡井 駿樹・飯田 拡基
    • 学会等名
      第46回有機電子移動化学討論会(2022)
  • [学会発表] リボフラビンを用いる超分子ゲルの開発とキラル材料への応用2022

    • 著者名/発表者名
      飯田 拡基・小迫 亮・岡 真里奈・新田 隆裕
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] フラビン-ヨウ素触媒による酸素酸化的イミダゾ[1,5-a]ピリジンの合成2022

    • 著者名/発表者名
      福田竜己・飯田 拡基
    • 学会等名
      第25回 ヨウ素学会シンポジウム
  • [学会発表] フラビンーヨウ素触媒を用いた3級アミンの脱水素型クロスカップリングによる酸化的マンニッヒ反応および1,3-双極子付加環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      三宅 葉月・岡井 駿樹・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] フラビン光触媒と分子状酸素を用いるトルエンとo-フェニレンジアミンの脱水素型クロスカップリングによるベンゾイミダゾール合成2022

    • 著者名/発表者名
      塩貝 雄太・岡 真里奈・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] フラビン-ヨウ素触媒により分子状酸素で駆動するイミダゾ[1,5-a]ピリジン形成反応2022

    • 著者名/発表者名
      福田竜己・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022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アキラルなメラミン誘導体による超分子ゲルの形成とその触媒機能2022

    • 著者名/発表者名
      岡 真里奈・小迫亮・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] 不均一系キトサン担持フラビン触媒によるチオールおよびアルコールの光酸化反応2022

    • 著者名/発表者名
      村尾 舞妃・岡井 駿樹・岡 真里奈・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] フラビン-ヨウ素触媒を用いるカルコンのC-H活性化による酸素酸化的イミダゾールおよびジヒドロピロールの合成2022

    • 著者名/発表者名
      武田 明紀・岡井 駿樹・渡部 恭士・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022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の2:1会合体が形成する超分子ゲルの不斉識別能2022

    • 著者名/発表者名
      山田 雄太・小迫 亮・寺西 宥太・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022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の3:1会合体が形成する超分子オルガノゲルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷 優志・小迫 亮・飯田 拡基
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会
  • [学会発表] Aerobic oxidative homo- and hetero-coupling of thiols using riboflavin-derived organocatalyst2022

    • 著者名/発表者名
      Marina Oka, Daich Katsube, Ryo Kozako, Hiroki Iida
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) Kota Kinabalu 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Aerobic Oxidative C-N and C-S Bond Formations by Flavin-Iodine-Coupled Organocatalysis2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Iida
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) Kota Kinabalu 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 島根大学 分子機能化学研究室

    • URL

      https://www.ipc.shimane-u.ac.jp/fmchem/index.html

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公開日: 2023-12-25  

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