2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of resin-supported alloxazine-type flavin catalysts
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18K05124
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
南川 慶二 徳島大学, 教養教育院, 教授 (70250959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今田 泰嗣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (60183191)
荒川 幸弘 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (70709203)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機分子触媒 / フラビニウム塩 / 酸素酸化反応 / 過酸化水素酸化反応 / 酸化反応 / フラビン / 担持型触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、①酸素酸化フラビニウムカチオン生成法及びレジン担持精製法によるレジン担持アロキサジン型フラビン触媒合成法の確立、②メタルフリー触媒的酸化反応の開発と効率的な触媒再利用性の実証、③フロー反応系での酸化反応の開発の段階的な目標を設定し、レジン担持アロキサジン型フラビン触媒の実用化を目指して研究を実施した。
＜平成30年度＞酸素酸化フラビニウムカチオン生成法及びレジン担持精製法によるレジン担持アロキサジン型フラビン触媒の合成法を確立した。この過程で4-ヒドロキシイソアロキサジンの簡便で一般的な合成法を開発し、対応するカチオン型触媒と同等の活性を有することを実証した【Eur. J. Org. Chem. 2019】。
＜令和元年度＞アロキサジン骨格の７位及び８位に各種置換基を導入した新たなレジン担持アロキサジン型フラビン触媒の合成へと展開し、過酸化水素を末端酸化剤とするアミン及びスルフィドの酸化反応、シクロブタノン及びアダマンタンのBaeyer-Villiger酸化反応、べンズアルデヒドのDakin酸化における触媒活性と導入した置換基に由来するアロキサジン骨格の電子状態が触媒活性に与える影響を検討し、新たな触媒設計指針を得た。これらと並行して、回収・再利用性を評価し、スルフィドの酸化反応及びシクロブタノンのBaeyer-Villiger酸化反応において回収・再利用性を明らかにした。
＜令和２年度＞前年度に得られた触媒設計指針に基づき、8位に電子吸引性置換基を有するレジン担持アロキサジン型フラビン触媒の効率的な合成法を確立し、種々の酸化反応における高い触媒活性を実証すると同時に、高い回収・再利用性を検証した【Bull. Chem. Soc. Jpn. 2021】。効率的なフロー反応の構築には至らなかったが、レジン担持アロキサジン型フラビン触媒の実用性を示すことができた。
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