環境にやさしい水中空気酸化触媒プロセスの創生

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26620149
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 小川 昭弥 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30183031)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 環境関連化学 / 酸化反応 / 低環負荷物質 / バナジウム / 水溶媒

研究実績の概要

本研究では、環境にやさしい酸素酸化触媒系の創生を目的として、以下の３つの条件を満たす酸化プロセスの確立を目指した。(1) 安全で、かつ無尽蔵に存在する空気 (または酸素) を共酸化剤に用いる。(2) 環境にやさしい溶媒である水を反応場として取り上げる。(3) 人体への害が無く、容易にリサイクル可能な錯体触媒の開発を行う。
1.ピリジン部位が酸化反応を良好に進行させることを見出した。特に、ビピリジンを用いた場合、カルボン酸まで酸化されることが明らかとなった。これはビピリジンの配位によってバナジウム中心の酸化力が向上していると考えられるため、反応条件を環境調和型の酸化条件である大気圧酸素下、水溶媒の条件に変えて検討を行った。酸化されやすい基質であるベンズヒドロ―ルを用いて実験した。その結果、m-Me、p-tBu置換基を有するビピリジン配位子において高収率で反応が進行した。特にp-tBu置換ビピリジン配位子において原料が完全に消費されることが明らかとなった。
2.本研究では反応系中に添加剤を加え、反応の進行性から効果を調べた。種々検討した結果、添加剤はいずれも効果が見られ、基質によって組み合わせを検討することにより、収率が向上することが確認された。
3.光エネルギーの利用は次世代に向け、非常に重要な研究課題と考えられまたイミン類は化成品工業の中でも重要な中間体である。そこで、光酸化触媒としてクロリン誘導体を用いて光誘起酸化反応について検討を行った。種々の検討の結果、リサイクル溶媒としてベンゾトリフルオリド中において、酸化反応が良好に進行した。

研究成果

• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Markovnikov-Selective Hydroselenation of N-Vinyl Lactams with Selenols Affording N,Se-Acetals (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Tamai, M. Yoshikawa, S. Higashimae, A. Nomoto, A. Ogawa
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 81 ページ: 324-329
  • DOI: 10.1021/acs.joc.5b02431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of the First Example of Selenium-Containing Platinum(II)Alkenylarylalkynyl Complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: M, M, Rahman, M, Younus, A. Ogawa
  • 雑誌名: Eur.J. Inorg. Chem. 巻: 2015(8) ページ: 1340-1348
  • DOI: 10.1002/ejic.201403194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eco-friendly copper sulfate-catalyzed oxidation of amines to imines by hydrogen peroxide in water (2015)
  • 著者名/発表者名: K Marui, A. Nomoto, M. Ueshima, A.Ogawa
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 56(10) ページ: 1200-1202
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.01.090
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoinduced Reductive Perfluoroalkylation of Phosphine Oxides: Synthesis of P-perfluoroalkylated Phosphines Using TMDPO and Perfluoroalkyl Iodides (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Sato, S-i. Kawaguchi and A. Ogawa
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 ページ: 10385-10388
  • DOI: 10.1039/c5cc03427b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrolysis of Diazonium Salts Using a Two-Phase System (CPME and Water) (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, M. Imoto, M. Takeda, T. Nakai, M. Mihara, T. Iwai, T. Ito, T. Mizuno, A. Nomoto, Akiya Ogawa
  • 雑誌名: Heteroatom Chem. 巻: 26(6) ページ: 411-416
  • DOI: 10.1002/hc.21275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Thiolative Lactonization of Internal Alkynes Bearing a Hydroxyl Group with Carbon Monoxide and Organic Disulfides Catalyzed by Transition-Metal Complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Higashimae, T. Tamai, A. Nomoto, A. Ogawa
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 80 ページ: 7126-7133
  • DOI: 10.1021/acs.joc.5b00977
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoinduced Synthesis of P-perfluoroalkylated Phosphines from Triarylphosphines and Their Application in the Copper-free Cross-coupling of Acid Chlorides and Terminal Alkynes (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kawaguchi, Y. Minamida, T. Okuda, Y. Sato, T. Saeki, A. Yoshimura, A. Nomoto and A. Ogawa
  • 雑誌名: Adv. Synth. Catal. 巻: 357 ページ: 2509-2519
  • DOI: 10.1002/adsc.201500294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organosulfide-Catalyzed Diboration of Terminal Alkynes under Light (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshimura, Y, Takamachi, L-B. Han, A. Ogawa
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 21 ページ: 13930-13933
  • DOI: 10.1002/chem.201502425
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pinacol Couplings of a Series of Aldehydes and Ketones with SmI2/Sm/Me3SiCl in DME (2015)
  • 著者名/発表者名: A, Yoshimura, T, Saeki, A, Nomoto, A, Ogawa
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 71 ページ: 5347-5355
  • DOI: 10.1016/j.tet.2015.06.007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Green Oxidation of Amines to Imines Based on the Development of Novel Catalytic Systems Using Molecular Oxygen or Hydrogen Peroxide (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Marui, A. Nomoto, H. Akashi and A. Ogawa
  • 雑誌名: Synthesis 巻: 48 ページ: 31-42
  • DOI: 10.1055/s-0035-1560363
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Synthesis of α-Diimines from Triarylbismuthines and Isocyanides (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobiki, S-i. Kawaguchi and A. Ogawa
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 17 ページ: 3490-3493
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.5b01566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mono- and dinuclear gadolinium(III) complexes of tris(4-carboxy-3-benzyl-3-azabutyl) amine: Synthesis and relaxation properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Makita, M. Inoue, N. Katayama, H. Lee, T. Abe, C. Inui-Yamamoto, C. Mori, Y. Yoshioka, Y. Honda, S. Gamoh, K. Shimizutani, S. Fujiwara and A. Ogawa
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 107 ページ: 148-152
  • DOI: 10.1016/j.poly.2015.12.064
  • 査読あり
• [学会発表] ジホスフィンモノオキシドのアルケン類への位置選択的なラジカル付加反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤悠樹, 川口真一, 野元昭宏, 小川昭弥
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 遷移金属触媒によるビニル化合物の位置選択的ヒドロチオレーションの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原恵子、玉井太一、野元昭宏、小川昭弥
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] がんの光線力学療法 (PDT) のための糖連結イリジウム錯体および白金 (II) ポルフィリンの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村田明規，百村圭祐，野元昭宏，矢野重信，片岡洋望，小川昭弥
  • 学会等名: 第5回バイオ・メディカル・フォーラム/第２回産学連携ヘルスケアナレッジセミナー
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2016-02-19
• [学会発表] 抗腫瘍性糖連結白金およびパラジウム錯体の合成と抗がん活性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 波多野朱紀, 野元昭宏, 片岡洋望, 矢野重信, 小川昭弥
  • 学会等名: 第5回バイオ・メディカル・フォーラム/第２回産学連携ヘルスケアナレッジセミナー
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2016-02-19
• [学会発表] 16族元素のラジカル反応特性を活かしたメタルフリープロセスによるアルキン類の官能基化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐伯智和，川口真一，木挽洋佑、野元昭宏、小川昭弥
  • 学会等名: 石油学会関西支部第24回研究発表会－日本エネルギー学会関西支部第60回研究発表会：合同研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] 第6周期典型元素化合物を用いる高原子効率ジアリール化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原瞳，木挽洋佑，川口真一，野元昭宏，小川昭弥
  • 学会等名: 石油学会関西支部第24回研究発表会－日本エネルギー学会関西支部第60回研究発表会：合同研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] 金属フリー条件下、アセチレン類の光誘起ジボレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 高町祐輝，吉村彩，木挽洋佑、川口真一、韓立彪、小川昭弥
  • 学会等名: 石油学会関西支部第24回研究発表会－日本エネルギー学会関西支部第60回研究発表会：合同研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] 有機硫黄化合物を触媒とする脂肪族末端アルキンの光誘起ジボレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉村彩，高町祐輝，韓立彪、小川昭弥
  • 学会等名: 第42回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] アルキン類の複合カルボニル化に基づく硫黄官能基を有するカルボニル化合物の高選択的合成法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東前信也、野元昭宏、小川昭弥
  • 学会等名: 第42回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] 第6周期ヘテロ元素化合物を用いたイソシアニドの選択的アリール化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木挽洋佑, 松原瞳, 川口真一, 小川昭弥
  • 学会等名: 第42回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] フッ素の特性を活かした機能性ホスフィンの創生とそのリガンド機能の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤悠樹, 川口真一, 野元昭宏, 小川昭弥
  • 学会等名: 第42回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] Structure and Synthesis of a Heteroditopic Hemicryptophane Host (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Katayama, Y. Makita, and A. Ogawa
  • 学会等名: The 3rd OPU-TKU International Symposium on Frontier Chemistry and Materials for 21st Chemistry
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] Highly selective thiolative lactonization of acetylenic alcohols with carbon monoxide and organic disulfides in the presence of transition metal catalysts (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Higashimae, A. Ogawa
  • 学会等名: The 13th International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル京都(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] シッフ塩基を介する抗腫瘍性糖連結白金及びパラジウム錯体の合成及び抗癌活性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 波多野朱紀， 野元昭宏， 片岡洋望， 矢野重信， 小川昭弥
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学(奈良県奈良市)
  • 年月日: 2015-09-23
• [学会発表] バナジウム錯体触媒-TEMPO複合系によるアルコール類の常圧酸素酸化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井駿祐, 円井邦昌, 野元昭宏, 植嶌陸男, 小川昭弥
  • 学会等名: 錯体化学会第65回討論会
  • 発表場所: 奈良女子大学(奈良県奈良市)
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] パラジウム触媒を用いたトリアリールビスムチンとイソシアニドとのカップリング反応によるα-ジイミンの合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木挽洋佑, 川口真一, 小川昭弥
  • 学会等名: 第62回 有機金属化学討論会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] Metal Ion-Sensing Properties of Nobel Anthraquinone Derivatives Bearing Chalcogen-Containing Amino Acid Moieties (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, T. Taniguchi, K. Kakiuchi, S. Yano, A. Ogawa
  • 学会等名: The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-09-03
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of m-Substituted Phenols via Diazonium Salts Hydrolysis Using CPME/H2O (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, M. Imoto, M. Takeda, T. Nakai, M. Mihara, T. Iwai, T. Ito, T. Mizuno, A. Nomoto, A. Ogawa
  • 学会等名: The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-09-03
  • 国際学会
• [学会発表] Eco-friendly Oxidation Catalyzed by Metal Complexes Bearing n-Conjugated Ligands. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Ogawa
  • 学会等名: The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Palladium-Catalyzed Direct Synthesis of α-Diimines from Triarylbismuthines and Isocyanides for Construction of Functional N-Heterocycles (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobiki, S-i. Kawaguchi, A. Ogawa
  • 学会等名: The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of Tioglucose-Conjugated Ir Complex and Its Luminescent Quenching for Oxygen Sensing (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, K. Hyakumura, Y. Sakai, S. Yano, A. Ogawa
  • 学会等名: The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] Photoluminescent and Metal Coordination Properties of Sulfur-Containing π-Conjugated Divinylbenzene Derivatives Synthesized by Regio- and Stereoselective Addion Reactions Catalyzed by RhCl(PPh3)3 (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, A. Murata, T. Fujiyama, M. Ueshima, A. Ogawa
  • 学会等名: The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS7)
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] Hydrolysis of Diazonium Salts Using a Two-Phase System (CPME and Water) (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, M. Imoto, M. Takeda, T. Nakai, M. Mihara, T. Iwai, T. Ito, T. Mizuno, A. Nomoto, Akiya Ogawa
  • 学会等名: The 3rd International Synposium on Process Chemistry
  • 発表場所: 京都国際会館(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-07-15
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Novel Synthetic Methods of N,Se-Acetals by Highly Regioselective Hydroselenation of N-Vinyl Lactams (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Tamai, M. Yoshikawa, S. Higashimae, A. Ogawa
  • 学会等名: The 3rd International Synposium on Process Chemistry
  • 発表場所: 京都国際会館(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-07-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of Amino Acid Ester-Introduced Platinum and Palladium Complexes for Anti-tumor Reagents (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, S. Yano, A. Hatano, Y. Sakai, A. Ogawa
  • 学会等名: 第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 長崎大学 文教スカイホール(長崎県長崎市）
  • 年月日: 2015-05-31
• [学会発表] Introduction of Sugar Moeties to Metal Ligands by Hydrothiolation (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Murata, A. Nomoto, K. Hyakumura, S.Yano, A. Ogawa
  • 学会等名: 第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 長崎大学 文教スカイホール(長崎県長崎市）
  • 年月日: 2015-05-30
• [学会発表] Synthesis of Glycoconjugated Platinum and Palladium Complexes Bearing Schiff Base for Anti-Cancer Drug and Their Crystal Structures (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Hatano, A. Nomoto, Y,Sakai，S.Yano, A. Ogawa
  • 学会等名: 第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 長崎大学 文教スカイホール(長崎県長崎市）
  • 年月日: 2015-05-30
• [学会発表] Synthesis of Ir Complexes with Glycoconjugated Ligand for Photodynamic Therapy of Cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hyakumura, A. Nomoto, A. Murata, S.Yano, A. Ogawa
  • 学会等名: 第25回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 長崎大学 文教スカイホール(長崎県長崎市）
  • 年月日: 2015-05-30
• [図書] Science of synthesis. Organometalic Complexes of platinum. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, A. Ogawa
  • 総ページ数: 498(1-19)
  • 出版者: Theime,
• [図書] Functionalized Redox Systems. 2.5 Samarium-Induced Reductive Transformations. (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, A. Ogawa
  • 総ページ数: 152(18-22)
  • 出版者: Springer.
• [図書] 有機合成実験法ハンドブック 有機合成化学協会編 21章 ラジカル反応法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柳 日馨, 小川昭弥
  • 総ページ数: 1166(701-730)
  • 出版者: 丸善出版
• [備考] 有機合成化学研究室
  • URL: http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka8/index.html
• [産業財産権] ジ－及びトリアリールメタン染料の製造方法 (2015)
  • 発明者名: 小川昭弥、西ケ花完、他４名
  • 権利者名: 小川昭弥、西ケ花完、他４名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-195563
  • 出願年月日: 2015-10-01