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概要

有機化合物を合成する上で、アルコールの酸化は欠かせない反応であり、グリーンで実用的な方法の開発が望まれています。一般的にアルコールを酸化するには化学量論量以上の試薬(Swern酸化、PCC酸化、Dess-Martin酸化、etc.)が必要になります。触媒的に進行するアルコールの酸化反応も報告されていますが、特殊な反応装置や独自の調製法でその触媒自体を作る必要があります。また、有機溶媒を使用しない無溶媒反応は、コストや環境負荷の観点で優れていますが、反応試薬が混ざりにくいため、効率良く反応を実施することは困難でした。そのため、①グリーンな手法、②汎用されている触媒、③無溶媒条件でも実施可能、この3つのコンセプトを中心にアルコールの酸化反応の開発を目指しました。

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市販されているルテニウム炭素(Ru/C)存在下(必要に応じて塩基を添加)、アルコールを空気中で加熱攪拌するだけで、酸化反応が進行し、対応する酸化体を効率良く得られる手法を開発しました。反応を触媒するルテニウムが活性炭に高分散しているため、反応試薬が接触しやすくなり、さらに空気中の酸素との接触効率も向上するため、無溶媒条件でも反応が効率良く進行するものと考察しています。また、芳香族第一級アルコールを基質とした場合は、過剰な酸化反応は進行せず、合成前駆体として有用なアルデヒドに選択的に変換できることを見出しています。反応後の触媒を再利用しても触媒活性は低下しないため、グリーンで実用的なアルコールの酸化法として期待されます。

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本研究成果のポイント

  • 汎用されている触媒を使用した酸化反応
  • 無溶媒条件でも効率良く進行する
  • アルデヒドへの選択的酸化反応

論文情報

  • 雑誌名:Chemical and Pharmaceutical Bulletin
  • 論文名:Ruthenium-on-Carbon-Catalyzed Facile Solvent-Free Oxidation of Alcohols: Efficient Progress under Solid-Solid (Liquid)-Gas Conditions
  • 著者:Kwihwan Park, Jing Jiang, Tsuyoshi Yamada, and Hironao Sajiki

研究室HP

https://www.gifu-pu.ac.jp/lab/yakuhin/index.html