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2023 年度 実績報告書

活性種の時空間制御が可能なフロー電解反応を基軸とする多段階連続反応システムの創製

研究課題

研究課題/領域番号 20H02513
研究機関横浜国立大学

研究代表者

跡部 真人  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90291351)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードフロー電解 / 多段階連続反応 / 電解発生活性種 / 時空間制御
研究実績の概要

本研究では、グリーン・サスティナブルケミストリーの一翼を担うことが期待される有機電解プロセスの高効率化、高選択化、高度制御化を指向し、「有機電解反応」と「マイクロフロー技術」との融合を推し進める。特に反応場が微小空間であるマイクロリアクターの特徴を最大限に利用し、電気化学的に発生させた高活性種あるいは不安定な基質や中間体を時間的・空間的に制御することで、従来法では決して実現できない全く新しい高効率・高選択的な多段階連続反応システムの創製を目指すものである。
2022年度に引き続き、2023年度はプレ化学反応により発生させた不安定化学種を分解あるいは副反応を起こす前に速やかに所望の後続電解反応に導く新規連続フロー合成プロセスの構築に従事した。
具体的な検討事項として、各種アルデヒドとアミンの効率的なプレ脱水反応過程により生じるイミン、とりわけ、脂肪族アルデヒドを基質とした場合に発生する不安定イミンを即座に後続の電解カルボキシル化に供することで新規なアミノ酸合成に取り組み、目的のアミノ酸を効率的に得ることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Organic electrosynthetic processes using solid polymer electrolyte reactor2024

    • 著者名/発表者名
      Mahito Atobe, Naoki Shida
    • 雑誌名

      Current Opinion in Electrochemistry

      巻: 44 ページ: 101440~101440

    • DOI

      10.1016/j.coelec.2024.101440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical [3+2] Cycloaddition Proceeding at Low Electrolyte Concentration in Laminar‐Flow Microreactor2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Okamoto, Naoki Shida, Mahito Atobe
    • 雑誌名

      ChemElectroChem

      巻: 10 ページ: e202300386

    • DOI

      10.1002/celc.202300386

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Voltammetric Studies on the Reduction Potentials of Perfluoroalkyl Halides and Their Analogous Compounds2023

    • 著者名/発表者名
      Airi Yamaguchi, Naoki Shida, Mahito Atobe, Tomoko Yajima
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 91 ページ: 112016~112016

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67111

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C-C Bond Cleavage at the N-α Position Enabled by the Low-potential Electrochemical Oxidation of the 2,7-Dimethoxynaphthyl Electroauxiliary2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Okamoto, Yasushi Imada, Naoki Shida, Yoshikazu Kitano, Mahito Atobe, Kazuhiro Chiba
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 91 ページ: 112006~112006

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67076

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrochemically Triggered Hole-Catalytic Benzylic Substitution Reaction at a Polymer Chain Containing β-O-4 Linkage2023

    • 著者名/発表者名
      Rumi Izumiya, Mahito Atobe, Naoki Shida
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 96 ページ: 353~358

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] β-Scission by Direct Electrochemical Oxidation: Proton-coupled Electron Transfer Mechanism Dictated by Synthetic Study and Computations2023

    • 著者名/発表者名
      Rumi Izumiya, Mahito Atobe, Naoki Shida
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 91 ページ: 112003~112003

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Susceptibility of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Oxidative Voltammetry: Unveiling the Effect of Electrolyte-coordination2023

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshinaga, Mahito Atobe, Naoki Shida
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 91 ページ: 112002~112002

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.23-67013

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diastereoselective Electrocatalytic Hydrogenation of Cyclic Ketones Using a Proton-Exchange Membrane Reactor: A Step toward the Electrification of Fine-Chemical Production2023

    • 著者名/発表者名
      Yugo Shimizu, Juri Harada, Atsushi Fukazawa, Tomohiro Suzuki, Junko Kondo, Naoki Shida, Mahito Atobeobe Mahito
    • 雑誌名

      ACS Energy Letters

      巻: 8 ページ: 1010~1017

    • DOI

      10.1021/acsenergylett.2c02573

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固体高分子電解質電解技術を活用した有機電解プロセス ~有機合成プロセスの「電化」に向けたキーテクノロジー~2023

    • 著者名/発表者名
      跡部真人
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 59 ページ: 810~814

  • [学会発表] Electrocatalytic Hydrogenation Reactions Using a Solid Polymer Electrolyte (SPE) Reactor2023

    • 著者名/発表者名
      Mahito Atobe
    • 学会等名
      International Joint Symposium on Synthetic Organic Chemistry 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 固体高分子電解質電解技術が革新する新たな有機電解プロセス2023

    • 著者名/発表者名
      跡部真人
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ
    • 招待講演
  • [学会発表] フローリアクターが革新する新たな有機電解プロセス2023

    • 著者名/発表者名
      跡部真人
    • 学会等名
      第7回FlowSTシンポジウム
    • 招待講演
  • [備考] 跡部研究室ホームページ

    • URL

      http://www.atobe-lab.ynu.ac.jp

  • [産業財産権] 環状アミンの製造装置及び環状アミンの製造方法2023

    • 発明者名
      跡部真人、信田尚毅、清水勇吾
    • 権利者名
      跡部真人、信田尚毅、清水勇吾
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2023/ 29644
    • 外国

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公開日: 2024-12-25  

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