有機溶媒の使用量を劇的に低減する新しい物質生産プロセスの構築へ
2021-11-18 北海道大学,科学技術振興機構
ポイント
- 環境に有害な有機溶媒の使用を最小限に抑えたグリニャール試薬の新しい調製法を開発。
- ボールミルという粉砕機を用いることで、実験操作の大幅な簡便化と溶媒使用量の激減に成功。
- 環境調和型の新しい物質生産プロセスの拡充並びに生産プロセスのコストダウンの実現に期待。
北海道大学 創成研究機構 化学反応創成研究拠点（ＷＰＩ－ＩＣＲｅＤＤ）、同大学院 工学研究院の伊藤 肇 教授、久保田 浩司 准教授らの研究グループは、有機合成において最も重要な反応剤の１つであるグリニャール試薬を、有機溶媒をほとんど使用せずに簡便に合成する方法を開発しました。
一般的なグリニャール試薬の合成は、水や酸素を除いた反応容器の中で、高純度の有機溶媒を使用し、温度を厳密に制御しながら行う必要があります。この方法は合成化学において確立された手法として、約１２０年にわたって広く用いられているものの、実験操作が煩雑であることや、有機溶媒由来の多量の廃棄物が問題点として挙げられています。
本研究では、ボールミルという粉砕機を用いることで実験操作を簡便化し、有機溶媒をほとんど使用せずにペースト状のグリニャール試薬の合成に成功しました。このグリニャール試薬はさまざまな無溶媒有機反応に利用できることから、環境調和型の新しい物質生産プロセスの拡充が期待されます。
本研究は、北海道大学 大学院理学研究院、同大学 創成研究機構 化学反応創成研究拠点（ＷＰＩ－ＩＣＲｅＤＤ）の前田 理 教授、Ｊｉａｎ Ｊｕｌｏｎｇ 特任助教および京都大学 化学研究所、自然科学研究機構 分子科学研究所の高谷 光 准教授と共同で行いました。
本研究成果は、英国時間２０２１年１１月１８日（木）公開の「Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」誌に掲載される予定です。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ「レドックスメカノケミストリーによる固体有機合成化学（ＪＰＭＪＣＲ１９Ｒ１）」、創発的研究支援事業「固相メカノラジカルの化学と応用（ＪＰＭＪＦＲ２０１Ｉ）」、文部科学省 科学研究費補助金「基盤研究Ａ」（１８Ｈ０３９０７）、「新学術領域研究（ソフトクリスタル）」（１７Ｈ０６３７０）、「若手研究」（１９Ｋ１５５４７）、「新学術領域研究（ハイブリッド触媒）」（２０Ｈ０４７９５）、文部科学省世界トップレベル研究拠点プログラム（ＷＰＩ）の支援のもとで行われたものです。
＜論文タイトル＞
- “Mechanochemical Synthesis of Magnesium-based Carbon Nucleophiles in Air and Their Use in Organic Synthesis”
- ＤＯＩ：10.1038/s41467-021-26962-w
＜お問い合わせ先＞
＜研究に関すること＞
伊藤 肇（イトウ ハジメ）
北海道大学 創成研究機構 化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）・同大学院工学研究院 教授
久保田 浩司（クボタ コウジ）
北海道大学 創成研究機構 化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）・同大学院工学研究院 准教授
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
嶋林 ゆう子（シマバヤシ ユウコ）
科学技術振興機 構戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
＜報道担当＞
北海道大学 総務企画部 広報課
科学技術振興機構 広報課
