マイクロフローシステムの特長を活かした保護基フリー合成法の開発

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22750092
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 永木 愛一郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (80452275)
• キーワード: マイクロ合成 / 保護基フリー合成 / 有機金属合成 / 活性種化学 / 迅速合成

研究概要

保護・脱保護を必要としない分子変換法は、アトムエコノミー、ステップエコノミーの高い環境にやさしく効率の高い合成法が構築できる。このような保護基フリーの合成反応の開発は有機合成上最も重要な課題の一つである。
フローマイクロリアクターシステムの特長を活かし、官能基を有する不安定有機リチウム中間体を迅速に発生させ、その後、中間体が分解する前に複数の官能基有する求電子剤との選択的反応を連続的に行うことで、複数の官能基を有する分子の迅速合成を目指し研究に取り組んだ。
フローマイクロリアクターシステムの精密温度制御ならびに超高速混合ならびにミリ秒オーダーの精密滞留時間制御能の特長を活かし、バッチ型反応器では反応制御が不可能な様々な求電子性官能基(シアノ基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基)を有する不安定なアリールリチウム中間体の発生ならびに反応の精密制御を実現することで、複数の官能基を有する化合物としてMalachite green誘導体などの形式合成を達成した。さらに、ミリ秒オーダーの滞留時間制御を可能とするフローマイクロリアクターデバイスを用いることにより、アシル基のような極めて反応性の高い求電子性官能基を有するアリールリチウム種の発生ならびに反応も実現することが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Non-additive Substituent Effects on Expanding Prestrained C-C Bond in Crystal : X-ray Analyses on Unsymmetrically Substituted Tetraarylpyracenes Prepared by a Flow Microreactor Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T.; Uchimura, Y.; Ishigaki, Y.; Takeda, T.; Katoono, R.; Kawai, H.; Fujiwara, K.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Chem.Lett 巻: 1(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lithiation of 1,2-Dichloroethene in Flow Microreactors. Versatile Synthesis of Alkenes and Alkynes Based on High-Resolution Residence Time Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Matsuo, C; Kim, S.; Saito, K.; Miyazaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed 巻: 51 ページ: 3245-3248
  • DOI: DOI:10.1002/anie.201108932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-coupling of Aryllithiums with Aryl and Vinyl Halides in Flow Microreactors (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Moriwaki, Y.; Haraki, S.; Kenmoku, A.; Hayashi, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Chem.Asian J 巻: 7 ページ: 1016-1068
  • DOI: DOI:10.1002/asia.201101019
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロリアクターを使った環境調和型有機合成、高分子合成技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: 「マイクロリアクター技術の最前線」シーエムシー出版 巻: 1 ページ: 72-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow Microreactor Synthesis of Tricyclic Sulfonamides via N-Ts-Aziridinyllithiums (2012)
  • 著者名/発表者名: Takizawa, E.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 53 ページ: 1397-1400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow Microreactor Systems for Organic Synthesis : A New Synthetic Chemistry from Space Controlling Time (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Chemical Education 巻: (n press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Practical Synthesis of Photochromic Diarylethenes in Integrated Flow Microreactor (2012)
  • 著者名/発表者名: Asai, T.; Takata, A.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: ChemSusChem 巻: 5 ページ: 339-350
  • DOI: DOI:10.1002/cssc.201100376
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric Carbolithiation of Conjugated Enynes : A Flow Microreactor Enables the Use of Configurationally Unstable Intermediates before They Epimerize (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomida, Y.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: J. Am Chem. Soc 巻: 133 ページ: 3744-3747
  • DOI: DOI:10.1002/chin.201131063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homocoupling of Aryl Halides in Flow : Space Integration of Lithiation and FeCl3 Promoted Homocoupling (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Uesugi, Y.; Tomida, Y.; Yoshida, J
  • 雑誌名: Beilstein J. Org. Chem 巻: 7 ページ: 1064-1069
  • DOI: DOI:10.3762/bjoc.7.122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Space Integration of Reactions : AnApproach to Increase Capability of Organic Synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, J.; Saito, K.; Nokami, T.; Nagaki, A.
  • 雑誌名: Synlett 巻: 9 ページ: 1189-1194
  • DOI: DOI:10.1055/s-0030-1259946
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Development of Organic Lithium Chemistry by Microreactor (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Tomida, Y.; Yoshida, J
  • 雑誌名: Kemikaru Enjiniyaringu 巻: 56 ページ: 54-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hysteretic tricolor electrochromic systems based on the dynamic redox properties of unsymmetrically substituted dihydrophenanthrenes and biphenyl-2,2'-diyl dications : Efficient precursor synthesis by a flow microreactor method (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishigaki, Y.; Suzuki, T.; Nishida, J.; Nagaki, A.; Takabayashi, N.; Kawai, H.; Fujiwara, K.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Materials 巻: 4 ページ: 1906-1926
  • DOI: DOI:10.3390/ma4111906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flash Synthesis of TAC-101 and Its Analogues from 1,3,5-Tribromobenzene Using Integrated Flow Microreactor Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Imai, K.; Kim, H.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 1 ページ: 758-760
  • DOI: DOI:10.1039/C1RA00377A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perfluoroalkylation in Flow Microreactor : Generation of Perfluoroalkyllithiums in the Presence and Absence of Electrophiles (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Tokuoka, S.; Yamada, S.; Tomida, Y.; Oshiro, K.; Amii, H.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Org.Biomol.Chem 巻: 9 ページ: 7559-7563
  • DOI: DOI:10.1039/C1OB06350B
  • 査読あり
• [雑誌論文] Addition Polymerization using Flow Microreactor Systems and its Applications to Syntheses of Structurally Well-defined Polymer (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.
  • 雑誌名: Kobunshi Ronbunshu 巻: 66 ページ: 521-531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switching Reaction Pathways of Benzo[b]thiophen-3-yllithium and Benzo[b]furan-3-yllithium Based on High-Resolution Residence-Time and Temperature Control in a Flow Microreactor (2011)
  • 著者名/発表者名: Asai, T.; Takata, A.; Ushiogi, Y.; Iinuma, Y.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Chem.Lett 巻: 40 ページ: 393-395
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2011.393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow Microreactor Synthesis of Disubstituted Pyridines from Dibromopyridines via Br/Li Exchange without Using Cryogenic Conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Yamada, S.; Doi, M.; Tomida, Y.; Takabayashi, N; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Green Chem. 巻: 13 ページ: 1110-1113
  • DOI: DOI:10.1039/C0GC00852D
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anionic Polymerization of Alkyl Methacrylates using Flow Microreactor Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Miyazaki, A.; Tomida, Y.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Chem.Eng.J 巻: 167 ページ: 548-555
  • 査読あり
• [雑誌論文] A flow-microreactor approach to protecting-group-free synthesis using organolithium compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim, H.; Nagaki, A.; Yoshida, J.
  • 雑誌名: Nature Commun 巻: 2 ページ: 264
  • DOI: DOI:10.1038/ncomms1264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green and Sustainable Chemical Synthesis Using Flow Microreactors (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, J.; Kim, H.; Nagaki, A.
  • 雑誌名: ChemSusChem. 巻: 4 ページ: 331-340
  • DOI: DOI:10.1002/cssc.201000271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation and Reactions of Oxiranyllithiums Using a Flow Microreactor (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagaki, A.; Takizawa. E.; Yoshida, J
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 16 ページ: 14149-14158
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201000815
  • 査読あり
• [学会発表] 有機リチウム反応の高度制御に基づくフローマイクロ合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永木愛一郎
  • 学会等名: フロー・マイクロ合成研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] カルボニル基を有するアリールリチウム種を鍵中間体とするフローマイクロ (2011)
  • 著者名/発表者名: 永木愛一郎
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川県
  • 年月日: 2011-03-27