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2013 年度 実績報告書

π共役系分子を活用する有機レドックス触媒システム

公募研究

研究領域有機分子触媒による未来型分子変換
研究課題/領域番号 24105519
研究機関大阪大学

研究代表者

雨夜 徹  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20397615)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードレドックス / π共役系分子 / ポリアニリン / キノンジイミン / 金ナノ粒子 / 酸素酸化 / 1電子還元 / クロスカップリング
研究概要

本研究では、π共役系高分子ポリアニリンのレドックス機能を活用した有機レドックス触媒の開発を目指している。今年度は、昨年度に引き続きポリアニリンのレドックスを担う単位構造であるキノンジイミンによる有機マグネシウムの酸化的カップリングの検討を行うとともに、その分子状酸素を末端酸化剤とした触媒化に取り組んだ。また、水溶性ポリアニリン/金ナノ粒子触媒に基づく酸素酸化反応の開発にも、引き続き取り組んだ。さらに、ポリアニリンの還元体を1電子還元剤として活用するクロスカップリング反応の開発も行った。
ベンゾキノン-1,4-ジイミン化合物を用いて、オルト位に嵩高い置換基を有するアリールマグネシウム化合物の酸化的ホモカップリング反応を検討した。その結果、オルト位の両側にイソプロピル基を有する基質でも良好な収率でカップリング体が得られた。また、ビニルマグネシウム化合物の酸化的ホモカップリング反応を検討したところ、ヨウ化ビニル化合物に対して、塩化イソプロピルマグネシウムの塩化リチウム錯体を用いてヨウ素ーマグネシウム交換してビニルマグネシウム化合物を調製すると幾何配置を保持しながらホモカップリングできることを明らかにした。また、触媒量(10mol%)のキノンジイミンの存在下、アリールマグネシウム化合物の酸化的カップリングを酸素雰囲気下行ったところ、中程度の収率で目的物が得られた。
水溶性ポリアニリン/金ナノ粒子触媒を用い、水中にて鎖状2級アミンの脱水素イミン合成を行った。加水分解を受けやすいイミン化合物を合成する場合、水を排除しながら合成を行うが、今回、水を溶媒として用いているにも関わらず、脱水素イミン化が進行した。
アレーンジアゾニウム化合物の脱窒素を経るヘテロアレーン化合物とのクロスカップリング反応において、触媒量のポリアニリン還元体を作用させることで円滑に反応が進行することを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Quinonediimine-Induced Oxidative Coupling of Organomagnesium Reagents2014

    • 著者名/発表者名
      Toru Amaya, Riyo Suzuki, Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Chemistry A Europian Journal

      巻: 20 ページ: 1615-1621

    • DOI

      dx.doi.org/10.1002/chem.201301993.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic Dehydrogenative Imination in Complete Aqueous Media Catalyzed by Poly(aniline sulfonic acid)/Gold Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Toru Amaya, Tsubasa Ito, Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 54 ページ: 2409-2411

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.tetlet.2013.02.098

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリアニリン遷移金属ハイブリッド2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      20140329-20140331
    • 招待講演
  • [学会発表] キノンジイミンのレドックス機能に基づく 酸化的炭素―炭素結合形成反応2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] ポリアニリンによるアリールジアゾニウム塩とヘテロアレーンのクロスカップリング2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、秦 大、平尾俊一
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] π共役系分子を活用するレドックス反応システム2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      日本プロセス化学会 2013ウインターシンポジウム、「有機分子触媒による未来型分子変換」第3回公開シンポジウム 合同シンポジウム
    • 発表場所
      仙台市民会館
    • 年月日
      20131128-20131129
    • 招待講演
  • [学会発表] Quinonediimine-Induced Oxidative Coupling of Organomagnesium Reagent2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      10th International Symposium on Carbanion Chemistry
    • 発表場所
      同志社女子大学
    • 年月日
      20130923-20130926
  • [学会発表] 有機酸化剤キノンジイミンによる有機マグネシウム化合物のカップリング2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第33回有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      神戸大学六甲キャンパス
    • 年月日
      20130802-20130802
  • [学会発表] Catalytic Systems Consisting of Polyanilines and Metal Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹
    • 学会等名
      The first Asian Conference for "MONODUKURI" Strategy by Synthetic Organic Chemistry
    • 発表場所
      Southern Beach Hotel&Resort Itoman, Okinawa
    • 年月日
      20130717-20130719
    • 招待講演
  • [学会発表] キノンジイミンによる有機マグネシウム化合物の酸化的カップリング2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第37回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学創立五十周年記念館
    • 年月日
      20130621-20130622
  • [学会発表] キノンジイミンで誘起された有機マグネシウム化合物の酸化的カップリング2013

    • 著者名/発表者名
      雨夜 徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第103回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      慶応義塾大学薬学部
    • 年月日
      20130605-20130606

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公開日: 2015-05-28  

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