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2015 年度 実績報告書

sp3 炭素アニオン活性種制御を基軸とする機能性物質創製法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26288049
研究機関京都大学

研究代表者

永木 愛一郎  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80452275)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードフローマイクロリアクター / アルキルリチウム / 保護基フリー合成
研究実績の概要

競争的逐次反応の選択性制御に基づくsp3炭素アニオン活性種生成法の確立のために、ベンジルリチウム種からアルキルリチウム種の発生と反応の制御に展開した。まず、バッチ型反応器を用い、3-phenylpropyl bromideの還元的リチオ化と、その後のPhCHOとの反応を行った結果、目的生成物の収率は中程度にとどまり、プロトン化された副生成物が得られてきた。一方で、マイクロミキサーとマイクロチューブリアクターから構成されるフローマイクロリアクターを用い、マイクロミキサーと溶液導入流量を変化させ検討を行ったところ、ミキサーの内径が小さく流量が大きい場合に、プロトン化された副生成物の生成を抑えることができ、目的の生成物が収率よく得られることが明らかとなった。このことは、高速混合がプロトン化の副反応の抑制に極めて重要であることを示すものである。また、様々なアルキルリチウム種の発生と反応を検討を行ったところ、ハロゲン/リチウム交換反応によるリチオ化が難しいアルキルクロライドや3級アルキルブロマイドといった基質に対しても良好な収率で目的生成物が得られた。さらに、ベンジル基、クロロ基、p-ブロモアリール基、アルケニル基、トリメチルシリル基といった官能基を有する基質に対しても効果的に反応が行えることが分かった。以上、フローマイクロリアクターを用いることにより、求核反応を受けやすい官能基を有する基質からアルキルリチウム種を選択的に発生させ、求電子剤との反応に利用できることが明らかとなり、保護基フリー合成の新手法を開発することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

還元的リチオ化によるアルキルリチウム種発生において、予想していなかった副反応の抑制の必要性が生じたため。

今後の研究の推進方策

パラレル反応の選択性制御の検討を開始する。

次年度使用額が生じた理由

研究計画が予定よりも遅れたため。

次年度使用額の使用計画

試薬購入に使用する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Flash Cationic Polymerization Followed by Bis-end-functionalization. A New Approach to Linear-Dendritic Hybrid Polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Tani, Y.; Takumi, M.; Moronaga, S.; Nagaki, A.*; Yoshida, J.*
    • 雑誌名

      Eur. Poly. J.

      巻: 80 ページ: 227-233

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2016.02.021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a Numbering-up System of Monolithic Microreactors and Its Application to Synthesis of a Key Intermediate of Valsaltan2016

    • 著者名/発表者名
      Nagaki, A.*; Hirose, K.; Tonomura, O.; Taga, T.; Taniguchi, S.; Hasebe, S.; Ishizuka, N.; Yoshida, J.*
    • 雑誌名

      Org. Process Res. Dev.

      巻: 20 ページ: 687-691

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.5b00414

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロ流路を利用した空間的反応集積化2016

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Yoshida, Hejin Kim, Aiichiro Nagaki
    • 雑誌名

      Chemistry & chemical industry

      巻: 69 ページ: 117-119

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Integration of borylation of aryllithiums and Suzuki-Miyaura coupling using monolithic Pd catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki, Katsuyuki Hirose, Yuya Moriwaki, Koji Mitamura, Kimihiro Matsukawa, Norio Ishizuka, Jun-ichi Yoshida, J.
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Tech.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1039/c5cy02098k

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation and Reaction of Carbamoyl Anions in Flow: Applications in the Three-Component Synthesis of Functionalized -Ketoamides2016

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki, Yusuke Takahashi, and Jun-ichi Yoshida
    • 雑誌名

      Angew. Chem., Int. Ed.

      巻: 55 ページ: in press

    • DOI

      10.1002/anie.201601386

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polymerization of Vinyl Ethers Initiated by Dendritic Cations Using Flow Microreactors2015

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki, Masahiro Takumi, Yosuke Tani, and Jun-ichi Yoshida
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 71 ページ: 5973-5978

    • DOI

      doi:10.1016/j.tet.2015.05.096

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Organolithiums Bearing Aldehyde Carbonyl Groups. A Flash Chemistry Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki, Yuta Tsuchihashi, Suguru Haraki and Jun-ichi Yoshida
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 13 ページ: 7140-7145

    • DOI

      10.1039/c5ob00958h

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors2016

    • 著者名/発表者名
      aiichiro nagaki
    • 学会等名
      International Nanotechnology Conference & Expo
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2016-04-04 – 2016-04-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フローマイクロリアクターを用いたアニオン重合の連続運転2016

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎、中原祐一、古澤真維、沢木智也、山本哲也、東海林英明、田所真介、島崎寿也、伊藤 寿英、大竹正兼、荒井秀紀、東田直也、大塚啓太、高橋裕輔、森脇佑也、土橋祐太、廣瀬勝幸、吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] フロー・マイクロ合成:均一系反応2016

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎
    • 学会等名
      第一回 新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」若手シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-03-11 – 2016-03-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機リチウム種の高次制御に基づく反応集積化2016

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎
    • 学会等名
      第一回 新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」若手シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-03-11 – 2016-03-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors2016

    • 著者名/発表者名
      aiichiro nagaki
    • 学会等名
      The 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016
    • 発表場所
      Havelock Road, Singapore
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イオン反応の反応集積化2016

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎
    • 学会等名
      第一回 新学術領域研究「反応集積化が導く中分子戦略:高次生物機能分子の創製」平成27 年度第1 回成果報告会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-02-07 – 2016-02-07
  • [学会発表] Flash Chemistry Enables Chemoselective Reactions of Difunctional Electrophiles with Functionalized Aryllithiums2015

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki, Satoshi Ishiuchi, Keita Imai, and Jun-ichi Yoshida
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, Hawai
    • 年月日
      2015-12-17 – 2015-12-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors2015

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki
    • 学会等名
      4th Asia-Pacific Chemical and Biological Microfluidics Conferences
    • 発表場所
      Pharma, Vietnam
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organolithium Chemistry Using Flow Microreactors to Green Chemistry2015

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki
    • 学会等名
      2nd International Conference on Past and Present Research Systems of Green Chemistry
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フローマイクロリアクターを用いた精密カチオン重合2015

    • 著者名/発表者名
      永木愛一郎、宅見 正浩、谷 洋介、吉田潤一
    • 学会等名
      化学工学会第47秋季大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [図書] Topics in Organometallic Chemistry2016

    • 著者名/発表者名
      Nagaki, A.; Yoshida, J.
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2017-01-06  

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