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2021 年度 実績報告書

合金ナノクラスター触媒による高歪みπ共役化合物の効率合成

研究課題

研究課題/領域番号 20K15279
研究機関大阪大学

研究代表者

植竹 裕太  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10755440)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードナノ粒子触媒 / 脱水素型反応 / 水酸化フラーレン / X線吸収スペクトル / 反応機構解析
研究実績の概要

歪みを持つ非平面π共役化合物は、特異な光特性や半導体特性などを示すことから次世代の機能性材料として注目を集めている。一方で、その 合成法は化学量論量の酸化剤、還元剤を用いる苛烈な条件を要するため、より効率的かつ環境に配慮した反応の開発が急務である。 本研究では、金属および合金ナノクラス ター触媒を用いた高歪みπ共役化合物の脱水素型反応の開発を目的としている。2021年度では、水酸化フラーレンを保護剤として用いる銀ナノ粒子触媒(Ag:C60(OH)12)を新たに開発し、その触媒がベンジルアルコールとケトンの水素移動型カップリング反応を高効率で触媒することを見出した。また、一般に銀ナノ粒子触媒は安定性が低いことが知られているが、本触媒は溶液中で8ヶ月間安定であることがわかった。
また、2020年度末から開始した放射光XAFSを用いた均一系触媒反応の反応機構解析ならびに設備整備を実施した。2021年度には大阪大学内外の複数の研究グループと共同研究を展開し、それに関する論文を年度内だけで3報報告することができた。特に、理化学研究所と進めていた「塩基を用いない鈴木-宮浦クロスカップリング反応」に関する研究はNature Catalysis誌に掲載され、プレスリリースを行った。また本研究内容は、同誌12月号の表紙に選定され、広く公知とすることができた。加えて、均一系触媒反応の低温in situ XAFS測定の高度化を目指し、溶液XAFS用低温装置を製作した。独自に開発した装置を用いて低温XAFS実験を実施し、室温では分解してしまうボリル銅錯体の溶液中における構造を明らかにすることができている。本研究は2022年度に論文投稿を行う予定である。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) 図書 (1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of the C70 Fragment Buckybowl, Homosumanene, and Heterahomosumanenes via Ring-Expansion Reactions from Sumanenone2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Mikey、Uetake Yuta、Yakiyama Yumi、Ishiwari Fumitaka、Saeki Akinori、Sakurai Hidehiro
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 87 ページ: 2508~2519

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c02416

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Pyrolysis of Fullerenol‐stabilized Pt Nanocolloids as a unique Approach to Pt‐doped Carbon2021

    • 著者名/発表者名
      Cabello Mark Kristan Espejo、Uetake Yuta、Yao Yu、Kuwabata Susumu、Sakurai Hidehiro
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 16 ページ: 2280~2285

    • DOI

      10.1002/asia.202100495

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Benzoisoselenazolones via Rh(III)‐Catalyzed Direct Annulative Selenation by Using Elemental Selenium2021

    • 著者名/発表者名
      Xu‐Xu Qing‐Feng、Nishii Yuji、Uetake Yuta、Sakurai Hidehiro、Miura Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 ページ: 17952~17959

    • DOI

      10.1002/chem.202103485

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemo- and regioselective cross-dehydrogenative coupling reaction of 3-hydroxycarbazoles with arenols catalyzed by a mesoporous silica-supported oxovanadium2021

    • 著者名/発表者名
      Kasama Kengo、Kanomata Kyohei、Hinami Yuya、Mizuno Karin、Uetake Yuta、Amaya Toru、Sako Makoto、Takizawa Shinobu、Sasai Hiroaki、Akai Shuji
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 ページ: 35342~35350

    • DOI

      10.1039/d1ra07723f

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lewis acid-mediated Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Niwa Takashi、Uetake Yuta、Isoda Motoyuki、Takimoto Tadashi、Nakaoka Miki、Hashizume Daisuke、Sakurai Hidehiro、Hosoya Takamitsu
    • 雑誌名

      Nature Catalysis

      巻: 4 ページ: 1080~1088

    • DOI

      10.1038/s41929-021-00719-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ルイス酸を用いる鈴木・宮浦クロスカップリング反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      丹羽 節, 植竹 裕太, 磯田紀之, 中岡光妃, 瀧本正, 櫻井英博, 細谷 孝充
    • 学会等名
      第67回有機金属化学討論会
  • [学会発表] 亜鉛を活性化剤として用いる鈴木・宮浦クロスカップリングの反応機構2021

    • 著者名/発表者名
      植竹裕太、丹羽 節、細谷孝充、櫻井英博
    • 学会等名
      第127回触媒討論会
  • [学会発表] Intramolecular cycloamination of primary amines using gold nanocluster deposited on citric acid-modified surface-fibrillated cellulose2021

    • 著者名/発表者名
      Butsaratip Suwattananuruk, Threeraphat Chutimasakul, Yuta Uetake, Taka-aki Asoh, Hiroshi Uyama, Hidehiro Sakurai
    • 学会等名
      第127回触媒討論会
  • [学会発表] Preparation of silver nanoparticles stabilized by fullerenol2021

    • 著者名/発表者名
      Wildatus Sa’diyah Sugianto, Mark Kristan Espejo Cabello, Yuta Uetake, Hidehiro Sakurai
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
  • [学会発表] 窒素上にホスフィンオキシドを導入したN-ヘテロ環状カルベンとB(C6F5)3を配位子とするニッケル錯体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      水取 宥敬、山内 泰宏、植竹 裕太、櫻井 英博、星本 陽一、生越 専介
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
  • [学会発表] Intramolecular cycloamination of primary amines using gold nanoparticles deposited on fibrillated citric acid-modified cellulose2021

    • 著者名/発表者名
      Butsaratip Suwattananuruk, Yuta Uetake, Hidehiro Sakurai
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
  • [学会発表] 溶液XAS実験のための低温計測システムの高度化とin situ XAS計測によるボリル銅種の局所構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      植竹 裕太, 小澤 友, 松本 一希, 本間 徹生, 久保田 浩司, 伊藤 肇
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
  • [学会発表] Low-temperature synthesis of britholite-(La) by co-precipitation method and its properties2021

    • 著者名/発表者名
      Thanyarat Phutthaphongloet, Yuta Uetake, Naoyoshi Nunotani, Nobuhito Imanaka, Hidehiro Sakurai
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
  • [学会発表] ブリトライト-(La) フルオロケイ酸担持金ナノ粒子の調製と触媒反応への応用2021

    • 著者名/発表者名
      三田 寛人, Thanyarat Phutthaphongloet, 植竹 裕太, 布谷 直義, 今中 信人, 櫻井 英博
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
  • [図書] 金属ナノ粒子、微粒子の合成、調製と最新応用技術2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤正秀, 高橋幸奈, 小寺喬之, 椎木弘, 山名一成, 山田直輝, 満留敬人, 八重真治, 大高敦, 酒井俊郎, 田辺真, 相川達男, 山元公寿, 笹川和彦, 森浩亮, 藤﨑和弘, 桒原泰隆, 森崇充, 山下弘巳, 陳伝トウ, 古南博, 長澤浩, 北嶋武, 川戸祐一, 植竹裕太, 三好健太朗, 清野智史, 小山真司, 吉田朋子, 桒原彰太, 田中賢二, 岡本晃一, 波多野諒
    • 総ページ数
      558
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048623
  • [備考] 櫻井研究室ホームページ

    • URL

      https://www-chem.eng.osaka-u.ac.jp/~sakurai-lab/publications.html

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/yutauetake

  • [備考] ORCiD

    • URL

      https://orcid.org/my-orcid?orcid=0000-0002-4742-8085

  • [産業財産権] ランタンシリケートの低温製造法2022

    • 発明者名
      植竹裕太、櫻井英博、布谷直義、今中信人
    • 権利者名
      植竹裕太、櫻井英博、布谷直義、今中信人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-035539

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公開日: 2023-03-23  

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