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ヒトと環境に優しい可視光酸素酸化マイクロフローシステムの開発

开发对人类和环境友好的可见光氧氧化微流系统

基本信息

批准号：
08J11391
负责人：
平島真一
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Gifu Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

当年度は少量合成用フローシステムの設計・作成を目的に、市販のマイクロリアクターを用いて、芳香環上メチル基を基質に用い、生成するカルボン酸等の収率を指標に、反応試剤及び反応システムの両面から検討を行った。まず光源としてキセノンランプを用いて行ったが、反応は進行しなかった。そこで、より照射効率の高い発光ダイオードを用いて行ったところ、わずかではあるが反応の進行が観察された。そこで、マイクロリアクターを2基直列に接続することで反応時間の延長を企図した装置をデザインし検討を行った。その結果、触媒量の四臭化炭素あるいは臭化水素酸を用いた系で反応が進行し、芳香環上メチル基から直接相当するカルボン酸体を主生成物として得ることに成功した(4-tert-butyltolueneの場合4-tert-butylbenzoic acidが約20%の収率)。従来のフラスコを用いたバッチ式反応では、フラスコの形状により高エネルギーの高圧水銀ランプによる長時間照射が必要であった本酸化反応が、マイクロリアクターを用いることにより、省エネルギーの発光ダイオードからの短時間(照射流路を通過するのに約10分)の照射で充分に酸化反応を進行させることに成功した。まだ、十分な収率・選択性で目的物を得るには至っていないが、他の生成物は全てカルボン酸に至るまでの反応中間体であることから、光源の出力、波長、マイクロチップのデザインなどを工夫することにより、カルボン酸への収束は容易に行えると考えられる。この実験事実は、マイクロフローシステムの開発という本提案課題の妥当性を示すものであり、当初の研究目的の指標になるとともに、今後ヒトと環境に優しい可視光酸素酸化のスケールアップを目指す上において非常に重要な方向性を示すものである。

This year, we will discuss the design and production of a small number of synthetic compounds, the use of market agents, the use of aromatic ring groups, the production of organic acids, etc. The light source and the light source are used in the middle of the line, and the light source is used in the opposite direction. For example, if you want to use the camera, you can use the camera. 2-base serial connection, extension of reverse connection time, and device connection. As a result, the catalytic amount of tetraozonated carbon can be used in the reaction system with ozonated salicylic acid, and the main product, which is directly equivalent to the hydroxyl group on the aromatic ring, is successfully obtained (in the case of 4-tert-butyltoluene, the yield of 4-tert-butylbenzoic acid is about 20%). Since the long-term irradiation is necessary due to the high-pressure mercury pump with a large diameter due to the shape of the square, the acidification reaction can be carried out successfully by using the microchip, which saves the short time (about 10 minutes before the irradiation flow path passes) of irradiation from the light source of the balloon. For example, the output of light source, wavelength, selectivity, target material, reaction intermediate, reaction intermediate. This paper presents the feasibility of the project, the objectives of the initial research, and the direction of the future research.