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不飽和有機フッ素化合物と芳香族ホウ素化合物との無塩基カップリング反応

Research Project

Project/Area Number 12J00507
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

西城 宏樹  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsテトラフルオロエチレン / 含フッ素化合物 / 鈴木宮浦カップリング / パラジウム / ニッケル
Outline of Annual Research Achievements

前年度までの研究成果として、10族遷移金属触媒を用いたテトラフルオロエチレンと有機ホウ素化合物との無塩基カップリング反応の開発に成功している。この手法はトリフルオロスチレン誘導体をテトラフルオロエチレンから一段階で合成できる有力な手法である。しかし一方、テトラフルオロエチレンを出発原料とし、より複雑な構造を有する含フッ素化合物を合成しようとした場合には、カップリング反応は適していなかった。
このような背景の下、平成26年度にはテトラフルオロエチレンと有機ホウ素化合物、ヨードアレーンなどを原料とした、テトラフルオロエチレン架橋構造を有する化合物の新規合成法の開発に成功した。反応は一価の銅錯体およびフェナントロリンン配位子の存在下、40度から60度といった穏やかな条件下にて効率よく進行した。また、反応の鍵中間体となるフルオロアルキル銅錯体については、X線結晶構造解析およびNMR測定による構造解析を行った。
この手法を用いることで、テトラフルオロエチレン架橋構造を有する化合物をはじめとした多様な含フッ素化合物を容易に合成することが可能である。テトラフルオロエチレン架橋構造は生理活性物質や含フッ素モノマー、液晶化合物などの鍵構造として注目されていたが、効率的な合成法が存在しないことが大きな課題であった。本研究で開発した手法を用いれば、高速応答・低電圧駆動などを実現する次世代の液晶材料となりうる液晶化合物を、市販の試薬から6段階ときわめて容易に合成できることを明らかとした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Base-Free Hiyama Coupling Reaction via a Group 10 Metal Fluoride Intermediate Generated by C–F Bond Activation2014

    • Author(s)
      西城宏樹、阪口博信、大橋理人、生越専介
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 33 Issue: 43 Pages: 3669-3672

    • DOI

      10.1021/ja5093776

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fluoroalkylcopper(I) Complexes Generated by the Carbocupration of Tetrafluoroethylene: Construction of a Tetrafluoroethylene-Bridging Structure2014

    • Author(s)
      西城宏樹、大橋理人、生越専介
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 136 Issue: 14 Pages: 15158-15161

    • DOI

      10.1021/om5005513

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Carbon-Fluorine Bond Activation of Tetrafluoroethylene on Palladium (0) and Nickel (0) : Heat or Lewis Acidic Additive Promoted Oxidative Addition2013

    • Author(s)
      大橋理人
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 32 Issue: 13 Pages: 3631-3639

    • DOI

      10.1021/om400255t

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Base-Free Suzuki-Miyaura Coupling Reaction of Fluorinated Alkenes and Arenes via a Palladium Fluoride Key Intermedite2013

    • Author(s)
      大橋理人
    • Journal Title

      European Journal of Organic Chemistry

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 443-447

    • DOI

      10.1002/ejoc.201201405

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cu (I)を用いたテトラフルオロエチレンの1,2-ジアリール付加反応2014

    • Author(s)
      西城宏樹
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知)
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Cu (I)を用いたTFEへの1,2-アリール付加反応によるArCF_2CF_2Ar, 成法の開発2013

    • Author(s)
      西城宏樹
    • Organizer
      第36回フッ素化学討論会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城)
    • Year and Date
      2013-10-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium (0)-Catalyzed Base-Free Coupling Reaction of Fluoroalkenes with Organoboronates2013

    • Author(s)
      西城宏樹
    • Organizer
      17th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis
    • Place of Presentation
      コロラド州立大学(アメリカ)
    • Year and Date
      2013-07-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] C-F結合の活性化を経由したフルオロオレフィン類と有機ホウ素化合物とのカップリング反応2013

    • Author(s)
      西城宏樹
    • Organizer
      日本化学会第93春期年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium(0)-Catalyzed Base-Free Coupling Reaction of Tetrafluoroethylene with Arylboron Compounds via Fluoropalladium Key Intermediate2012

    • Author(s)
      西城宏樹
    • Organizer
      25th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2012)
    • Place of Presentation
      Lisbon University Campus(Lisbon, Portugal)
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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