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遷移金属-フォトレドックス触媒系による反応性化学種形成を鍵とする有機分子変換反応

Research Project

Project/Area Number 15J12072
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Synthetic chemistry
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

富田 廉  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords可視光 / フォトレドックス触媒 / トリフルオロメチル化 / フッ素 / アレン / 四置換アルケン
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに本研究員は、フォトレドックス触媒と呼ばれるルテニウムやイリジウムのポリピリジル錯体が、可視光照射下、梅本試薬やトニー試薬といった求電子的トリフルオロメチル化剤を一電子還元しCF3ラジカルを発生させることに着目し、アルケンやアルキンのトリフルオロメチル化を伴う二官能基化反応を報告している。この知見を発展させ、今年度は新たな基質としてアレンに着目した。アレンに対するトリフルオロメチル化反応の報告例はわずかで、特にフォトレドックス触媒を用いたアレン類のトリフルオロメチル化反応は我々の知る限り未だ報告例がない。研究の結果、フォトレドックス触媒存在下、梅本試薬と1,1-二置換芳香族アレンのジクロロメタン/酢酸混合溶液に室温で可視光を照射したところ、対応する2-CF3-アリルアセテートが効率的に生成することを見出した。本反応は高位置、立体選択的に進行し単一の異性体を生成物として与えた他、一置換、1,3-二置換、三置換芳香族アレンに対しても適用可能であった。さらに本反応の生成物は含CF3化合物合成の有用な中間体として期待でき、実際にパラジウム触媒や銅触媒によって更なる分子変換が可能であった。本研究成果は査読を経てChem.Commun.誌へ掲載された。また本研究者は平成28年10月9日から三ヶ月間、英国St. Andrews大学O'Hagan研究室へ留学した。O'Hagan研では芳香族チオアセチレン(ArSCCH)にフッ化水素を反応させ、芳香族ジフルオロエチルチオ化合物(ArSCF2CH3)を合成する反応について研究を行った。SCF2CH3基はトリフルオロメチル基やトリフルオロメチルチオ(SCF3)基に比べ合成例や性質の評価がほぼない。本研究者は本反応が種々の芳香族チオアルキンに対し適用できること、SCF2CH3基の極性がCF3基とSCF3基の間にあることなど明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Photoredox-catalyzed oxytrifluoromethylation of allenes: stereoselective synthesis of 2-trifluoromethylated allyl acetates2017

    • Author(s)
      Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 53 Issue: 34 Pages: 4681-4684

    • DOI

      10.1039/c7cc01759f

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Oxydifluoromethylation of Alkenes by Photoredox Catalysis: Simple Synthesis of CF2H-Containing Alcohols2016

    • Author(s)
      Yusuke Arai, Ren Tomita, Gaku Ando, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • Journal Title

      CHEMISTRY A European Journal

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 1262-1265

    • DOI

      10.1002/chem.201504838

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Trifluoromethylation of Aromatic Alkenes by Visible-light-driven Photoredox Catalysis: Direct Conversion of Alkenes to 3-Trifluoromethyl-1-propenyl and 1,3-Bis(trifluoromethyl)-1-propenyl Derivatives2015

    • Author(s)
      Masahiro Asano, Ren Tomita, Gaku Ando, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • Journal Title

      Journal of Fluorine Chemistry

      Volume: 179 Pages: 83-88

    • DOI

      10.1016/j.jfluchem.2015.07.020

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoredox-Catalyzed Stereoselective Conversion of Alkynes into Tetrasubstituted Trifluoromethylated Alkenes2015

    • Author(s)
      Ren Tomita, Gaku Ando, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 54 Issue: 44 Pages: 12923-12927

    • DOI

      10.1002/anie.201505550

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] フォトレドックス触媒によるアレンからのトリフルオロメチル基置換アリルアルコール誘導体合成2016

    • Author(s)
      富田 廉、小池隆司、穐田宗隆
    • Organizer
      第33回有機合成化学セミナー
    • Place of Presentation
      ヒルトンニセコビレッジ
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Photoredox-Catalyzed Carbonyloxy-Trifluoromethylation of Allenes Leading to 2-CF3-Allyl Alcohol Derivatives2016

    • Author(s)
      Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • Organizer
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHCXX)
    • Place of Presentation
      Kyoto Terrsa
    • Year and Date
      2016-07-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フォトレドックス触媒によるアレンのオキシトリフルオロメチル化反応2016

    • Author(s)
      富田廉、小池隆司、穐田宗隆
    • Organizer
      日本化学会 第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] フォトレドックス触媒によるアルキンのオキシトリフルオロメチル化反応:立体選択的四置換CF3アルケン合成2015

    • Author(s)
      富田廉、小池隆司、穐田宗隆
    • Organizer
      第38回フッ素化学討論会
    • Place of Presentation
      日本橋公会堂
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Stereoselective Synthesis of Tetrasubstituted CF3-alkenes through Photoredox-catalyzed Oxytrifluoromethylation of Alkynes2015

    • Author(s)
      Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • Organizer
      7th Pacific Symposium on Radical Chemistry
    • Place of Presentation
      Nanyang Technological University, Singapore
    • Year and Date
      2015-07-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] ワンポットの短工程で有機フッ素医農薬中間体と合成-アセチレン類からの立体選択的な合成に成功-

    • URL

      http://www.titech.ac.jp/news/2015/032469.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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