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2015 年度 実施状況報告書

有機電解合成へのラマン分光法の導入による反応解析と合成化学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26410059
研究機関近畿大学

研究代表者

松本 浩一  近畿大学, 理工学部, 講師 (60581741)

研究分担者 若林 知成  近畿大学, 理工学部, 教授 (30273428)
森澤 勇介  近畿大学, 理工学部, 講師 (60510021)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード有機電解合成 / ラマン分光法 / 反応中間体
研究実績の概要

前年度に低温電解合成におけるラマン分光法の測定システムを確立したことから、今年度はいくつかの反応系での測定を行った。まず初めに、アルコキシカルベニウムイオンの測定を行うため、①α-シリルエーテルからカチオンプール法による発生、②チオアセタールからカチオンプール法による発生、および、③インダイレクトカチオンプール法を用いてArS(ArSSAr)+とチオアセタールからの発生を試みたが、いずれの場合も、電解溶液の着色、蛍光、散乱等も原因の可能性があり、ラマン分光法による炭素カチオンの観測には至らなかった。
一方、ArSSArと炭素-炭素多重結合(4-オクチン)との電解反応により生じるチイレ二ウムイオン中間体の観測を行ったところ、通電量に伴い蓄積され、2.5重結合の領域に中間体を観測することに成功した。この知見から、原料の三重結合と中間体のチイレニウムイオン中間体をラマン測定により区別できる可能性が示唆されたため、現在はカチオン連鎖反応系でのArSSArの三重結合への付加に対する各化学種の観測および反応速度の評価などを検討している。カチオン連鎖反応に適用できる三重結合としてジフェニルアセチレンを用いた場合は、反応系の着色等により測定困難であったため、現在、連鎖反応が進行し、かつ、連鎖反応中のラマン測定に適用できる三重結合基質や条件を探索している段階である。
また、新規有機電解合成の反応として、Prins環化反応によるフッ素化反応や、そのタンデム型反応の開発にも成功した。

以上、本年度は低温電解反応で発生する中間体の観測を検討するとともに、新規電解反応の開発も行い重要な知見を得ることが出来た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度では予定していた活性種の観測を順次測定し、測定上の問題点を明らかにしたり、活性種に関する重要な知見を得ることができた。今後も得られた知見をもとにして、活性種の観測や反応系の評価を引き続き行っていきたいと考えている。

今後の研究の推進方策

フロー系への展開を予定している。フロー系での観測システムの構築や、共鳴ラマン測定を行うためのフローシステムの構築を目標とする。

次年度使用額が生じた理由

アルコキシカルベニウムイオンの観測は、現在のラマン測定系では上述の理由で観測が困難であることがわかったために、この反応系に対する有機溶媒・試薬の購入を停止し、本年度の有機溶媒・試薬購入はチイレニウムイオン中間体の反応系に選択・集中を行い、効率的な利用計画へと変更した。このため有機溶媒・試薬に関する支出が計画より少なくなった。

次年度使用額の使用計画

前年度の効率的支出によって余剰が出た予算を用いて、アルコキシカルベニウムイオン測定系の改善を行い、計画を推進したい。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Esterification of Carboxylic Acids with Alkyl Halides Using Electroreduction2015

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, Y.; Yamada, Y.; Shimazaki, H.; Shimada, K.; Nokami, T.; Nishiwaki, K.; Kashimura, S.; Matsumoto, K.
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 83 ページ: 161-164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low temperature in situ Raman spectroscopy of an electro-generated arylbis(arylthio)sulfonium ion2015

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, K.; Miyamoto, Y.; Shimada, K.; Morisawa, Y.; Zipse, H.; Suga, S.; Yoshida, J.; Kashimura, S.; Wakabayashi, T.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 13106-13109

    • DOI

      10.1039/C5CC03585F

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 電解酸化により発生・蓄積させたチイレニウムイオンの反応性2016

    • 著者名/発表者名
      堀内俊・林竜太朗・清水章弘・松本浩一・宮本侑・森澤勇介・若林知成・吉田潤一
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 年月日
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [学会発表] Synthesis of Oxazoline from Unsaturated Amides Using an Electrochemically Generated ArS(ArSSAr)+ Pool2015

    • 著者名/発表者名
      Yu Miyamoto 1, Kouichi Matsumoto, Seiji Suga, Shigenori Kashimura, Jun-ichi Yoshida
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ)
    • 年月日
      2015-12-17 – 2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Fluorinated Tetrahydropyrans via Prins Cyclization of Aldehydes and Homoallylic Alcohols Using Electrochemical Oxidation2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Matsumoto, Kouji Yamaguchi, Keita Miyasaka, Fumi Haga, Toshiki Nokami, Keiji Nishiwaki, and Shigenori Kashimura
    • 学会等名
      15th European Symposium on Organic Reactivity
    • 発表場所
      キール(ドイツ)
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Esterification of Carboxylic Acids with Alkyl Halides Using Electro-reduction2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi MATSUMOTO, Yu MIYAMOTO, Yuki YAMADA, Hayato SHIMAZAKI, Kazuaki SHIMADA, Toshiki NOKAMI, Keiji NISHIWAKI, Shigenori KASHIMURA
    • 学会等名
      International Union of Pure and Applied Chemistry 2015(IUPAC-2015)
    • 発表場所
      プサン(韓国)
    • 年月日
      2015-08-10 – 2015-08-10
    • 国際学会
  • [学会発表] 電解酸化を用いたPrins 環化反応による含フッ素化体の合成2015

    • 著者名/発表者名
      松本浩一・山口航志・宮阪敬太・葉賀 文・野上敏材・西脇敬二・柏村成史
    • 学会等名
      第39回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2015-06-25 – 2015-06-25

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公開日: 2017-01-06  

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