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2014 年度 実績報告書

π共役系分子のレドックス機能を活用する有機触媒システムの構築

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 26105736
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード有機分子触媒 / レドックス / ポリアニリン / キノンジイミン / 酸素酸化 / クロスカップリング
研究実績の概要

本研究では、π共役系分子のレドックス機能を活用する有機触媒システムの構築を目的としている。酸化反応としては、有機マグネシウム化合物の分子状酸素を末端酸化剤とするキノンジイミン化合物を触媒とする酸化的カップリング反応の開発を、還元反応としては、アレーンジアゾニウム化合物の還元的脱窒素化を減るアレーン化合物とのクロスカップリング反応の開発に取り組む。
有機マグネシウム化合物の分子状酸素を末端酸化剤とするキノンジイミン化合物を触媒とする酸化的カップリング反応の開発においては、反応機構を調査するために、THF-d8溶媒中で反応を行い、1HNMR実験により反応を追跡した。その結果、有機マグネシウム化合物の酸化的カップリングがキノンジイミン化合物により誘起されていることと、還元されたキノンジイミン化合物が分子状酸素により、再酸化されキノンジイミン化合物が再生していることが、明らかになった。
アレーンジアゾニウム化合物の還元的脱窒素化を減るアレーン化合物とのクロスカップリング反応の開発においては、触媒量の還元型ポリアニリンの存在下、種々のアレーンジアゾニウム化合物とヘテロアレーンが良好な収率でクロスカップリングすることを見出した。一方、ヘテロアレーンの代わりにアレーン類を用いると収率は低下した。アレーンジアゾニウム化合物としては、電子吸引基を有するものが、ヘテロアレーンとしては、電子豊富なものが、本反応に適していることも明らかになった。

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

本研究では、π共役系分子のレドックス機能を活用する有機触媒システムの構築を目的としているが、酸化反応と還元反応の両方において、我々の設計した有機分子を触媒量用いた反応が進行することを見出しているため。

今後の研究の推進方策

有機マグネシウム化合物の分子状酸素を末端酸化剤とするキノンジイミン化合物を触媒とする酸化的カップリング反応においては、反応の基質依存性を調べる。アレーンジアゾニウム化合物の還元的脱窒素化を減るアレーン化合物とのクロスカップリング反応においては、反応機構を調査する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [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アレーンのクロスカップリング2016

    • 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95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] Cross-coupling of Aryl Diazonium Salts with Arenes Induced by Polyaniline2015

    • 著者名/発表者名
      秦大、雨夜徹、平尾俊一
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Interactive Materials Science Cadet Program
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park, Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • 国際学会
  • [学会発表] キノンジイミンのレドックス機能に基づく有機マグネシウム試薬の酸化的カップリング2015

    • 著者名/発表者名
      雨夜徹、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第47回酸化反応討論会
    • 発表場所
      市民会館崇城大学ホール
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] ポリアニリンによって誘起されるジアゾニウム化合物とアレーンのクロスカップリング2015

    • 著者名/発表者名
      雨夜徹、秦大、平尾俊一
    • 学会等名
      第106回有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場
    • 年月日
      2015-11-06 – 2015-11-07
  • [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アレーンの金属フリーなクロスカップリング2015

    • 著者名/発表者名
      秦大、雨夜徹、平尾俊一
    • 学会等名
      第34回有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-05
  • [学会発表] ポリアニリンまたはキノンジイミン化合物を活用するレドックス反応2015

    • 著者名/発表者名
      雨夜徹、秦大、鈴木理代、平尾俊一
    • 学会等名
      第38回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      長良川国際会議場
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-27
  • [学会発表] ポリアニリンまたはキノンジイミン化合物のレドックス機能を活用する有機触媒システム2014

    • 著者名/発表者名
      雨夜徹
    • 学会等名
      「有機分子触媒による未来型分子変換」第4回公開シンポジウム 分子活性化―有機分子触媒合同シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学・学術交流会館
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [図書] Functionalized Redox Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Hirao, Toshiyuki Moriuchi, Toru Amaya, Akiya Ogawa, Akihiro Nomoto
    • 総ページ数
      152
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2017-01-06  

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