革新的アミノ酸合成法の構築を指向する連続フロー反応システムの創出

创建连续流反应系统，旨在构建创新的氨基酸合成方法

• 批准号: 22K18915
• 负责人: 跡部 真人
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18915/
• 关键词: フロー反応; 多段階連続反応; アミノ酸合成

本研究では持続可能な社会の実現に資する革新的なアミノ酸合成プロセスの構築を念頭に、連続フロー反応システムの創出を目指す。アミノ酸の合成原料としては、安価で入手容易なアルデヒド、アミンならびにCO2を用いることを想定している。すなわち、アルデヒドとアミンとの脱水縮合によりイミン中間体を生成し、これをCO2が溶存する電解液と混合させた後、フロー電解リアクター中においてカルボキシル化を行うことで、目的のアミノ酸が合成できるものと着想した。また、この方法は連続的なフロー反応に立脚していることから、脂肪族アルデヒドや窒素上が保護されていないアミン由来の不安定な中間体イミンを生成する場合においても即座に後続の電解カルボキシル化に供することが出来る。これにより、これまで合成実績のない種々の新規脂肪族アミノ酸の合成も見込まれる。さらに、後続過程のカルボキシル基の導入にあたっては、試薬を用いずに安価で無毒なCO2を電気化学的に導入できる電解カルボキシル化を採用することから、有毒なシアン化物イオンを用いるストレッカー法や重金属試薬を用いる従来の化学合成法に比して、環境調和性が格段に向上する。上記のような目的を達成するため、2022年度は第一段階のアルデヒドとアミンと脱水縮合を効率的に進行させるための脱水剤（モレキューラーシーブ、MgSO4、Na2SO4など）の選定や脱水剤充填カラムの寸法（内径、カラム長）、流速などの最適化を行い、効率的なイミン生成のための条件を整えた。

This study aims to provide an idea for the construction of an innovative acid synthesis system and a guideline for the creation of an innovative acid synthesis system for sustainable social development. The raw materials for the synthesis of organic acids are easy to prepare and easy to use, and the use of CO2 is difficult to determine. The intermediate is formed by dehydration and condensation, and the electrolyte is dissolved in CO2. After mixing, the electrolyte is dissolved in CO2. The intermediate is synthesized by dehydration and condensation. In addition, this method is effective in preventing the formation of complex reactions, and provides immediate protection for the formation of unstable intermediates derived from aliphatic compounds and compounds, and provides immediate protection for the electrolysis of metals in the back of the seat. The new regulation of aliphatic acid synthesis is proposed. In the process of chemical synthesis, the introduction of heavy metals into the reaction mixture is carried out in a safe and environmentally compatible manner. In 2022, we will select the dehydration agent (MgSO4, Na2SO4) for the first stage of dehydration condensation efficiency, fill the scale (inner diameter, scale length), optimize the flow rate, and adjust the conditions for the generation of dehydration condensation efficiency.

项目成果

フローリアクターが革新する新たな有機電解合成プロセス

流动反应器彻底改变了一种新的有机电合成工艺

• 发表时间: 2022
• 作者: Shozu Kanto;Kaneko Syuzo;Shinkai Norio;Dozen Ai;Kosuge Hirofumi;Nakakido Makoto;Machino Hidenori;Takasawa Ken;Asada Ken;Komatsu Masaaki;Tsumoto Kouhei;Ohnuma Shin-Ichi;Hamamoto Ryuji;Fumiaki Amano;跡部真人
• 通讯作者: 跡部真人

Comparative Investigation of Electrocatalytic Oxidation of Cyclohexene by Proton-Exchange Membrane and Anion-Exchange Membrane Electrolyzers

质子交换膜和阴离子交换膜电解槽电催化氧化环己烯的对比研究

• DOI: 10.1055/a-2000-8231
• 发表时间: 2022
• 期刊: Synthesis
• 作者: Shida Naoki;Atobe Mahito;Ido Yuto;Shimizu Yugo
• 通讯作者: Shimizu Yugo

Development of Integrated Flow Emulsion Electrosynthetic System for Oxidation of Hydrophobic Amines

集成流乳液电合成疏水胺氧化系统的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Mahito Atobe;Rio Mikami;Naoki Shida
• 通讯作者: Naoki Shida

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Designing Modular Assembly of Electrochemical Flow Microreactor as an Enabling Technology of Electrosynthesis in Laminar Flow

设计电化学流微反应器的模块化组件作为层流电合成的使能技术

• DOI: 10.1002/ejoc.202200980
• 发表时间: 2022
• 期刊: European Journal of Organic Chemistry
• 影响因子: 2.8
• 作者: Yata Ayano;Nakamura Yuto;Okamoto Kazuhiro;Shida Naoki;Atobe Mahito
• 通讯作者: Atobe Mahito