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Cost-Effective Polyfluoroalkylation Employing Bulk Chemical

Research Project

Project/Area Number 18H02014
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

KIKUSHIMA Kotaro  立命館大学, 薬学部, 助教 (40609880)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords含フッ素有機化合物 / 芳香族求核置換反応 / 炭素―フッ素結合活性化 / メタルフリーアリール化 / 超原子価ヨウ素 / 脱炭酸 / 炭素―炭素結合形成 / フッ素 / 医薬品誘導体 / アリール化 / フルオロアルキル化 / フルオロ酢酸 / トリフルオロビニル / ヒドロキシ化 / ポリフルオロアレーン / ヨードニウム塩 / 銀触媒 / アセトキシ化 / スルホニル化 / トリフルオロメチル基
Outline of Final Research Achievements

In this study, various molecular transformation reactions using perfluorinated compounds, which are industrially viable bulk materials, as starting materials have been developed. This research proposes a novel synthetic approach for useful fluorine-containing organic compounds. By employing aromatic nucleophilic substitution reactions of polyfluoroarenes, carbon-fluorine bond functionalization reactions of tetrafluoroethylene, and arylation reactions of fluorocarboxylic acids, a wide range of fluorine-containing organic compounds have been successfully synthesized. Furthermore, we have demonstrated the utility of these reactions in the synthesis of functional organic molecules and bioactive compounds.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

含フッ素有機化合物の合成は、医農薬や有機材料の創出など科学の幅広い分野において必要不可欠である。あらかじめ複数のフッ素原子が導入された含フッ素有機化合物をビルディングブロックに用いることにより、エネルギー消費とコストを抑えた含フッ素有機化合物の合成合成アプローチを開発した。含フッ素オリゴアレーンや機能性モノマー、生物活性物質誘導体の合成に利用できることから、これらの合成手法は機能有機分子の開発や創薬研究への活用が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (64 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 2 results) Presentation (49 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Decarboxylative arylation with diaryliodonium(III) salts: alternative approach for catalyst-free difluoroenolate coupling to aryldifluoromethyl ketones2023

    • Author(s)
      Kikushima Kotaro、Yamada Kohei、Umekawa Narumi、Yoshio Natsumi、Kita Yasuyuki、Dohi Toshifumi
    • Journal Title

      Green Chemistry

      Volume: 25 Issue: 5 Pages: 1790-1796

    • DOI

      10.1039/d2gc04445e

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    • Author(s)
      H. Sasa, K. Mori, K. Kikushima, Y. Kita, T. Dohi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 70 Issue: 2 Pages: 106-110

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00980

    • NAID

      130008149816

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2022-02-01
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    • Author(s)
      Kikushima Kotaro、Kita Yasuyuki、Dohi Toshifumi、Morita Aki、Elboray Elghareeb E.、Bae Taeho、Miyamoto Naoki
    • Journal Title

      Synthesis

      Volume: 54 Issue: 23 Pages: 5192-5202

    • DOI

      10.1055/a-1922-8846

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    • Author(s)
      K. Kikushima, N. Miyamoto, K. Watanabe, D. Koseki, Y. Kita, T. Dohi
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 24 Issue: 10 Pages: 1924-1928

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c00294

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    • Author(s)
      K. Kikushima, E. E. Elboray, J. O. C. Jimenez-Halla, C. R. Solorio-Alvarado, T. Dohi
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 20 Issue: 16 Pages: 3231-3248

    • DOI

      10.1039/d1ob02501e

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      T. Shoji, K. Fukushima, T. Menjo, Y. Yamada, T. Hanasaki, K. Kikushima, N. Takenaga, T. Dohi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 69 Issue: 9 Pages: 886-891

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00380

    • NAID

      130008081974

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2021-09-01
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      K. Kikushima, K. Matsuki, Y. Yoneda, T. Menjo, K. Kaneko, T. Hanasaki, T. Dohi
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      Heterocycles

      Volume: 103 Issue: 2 Pages: 878-878

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)54

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      K. Kikushima, H. Koyama, K. Kodama, T. Dohi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 26 Issue: 5 Pages: 1365-1378

    • DOI

      10.3390/molecules26051365

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    • Author(s)
      Kikushima Kotaro、Kumar Ravi、Dohi Toshifumi
    • Journal Title

      Mini-Reviews in Organic Chemistry

      Volume: 18 Issue: 2 Pages: 173-196

    • DOI

      10.2174/1570193x17999200629155733

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    • Author(s)
      H. China, K. Tanihara, H. Sasa, K. Kikushima, T. Dohi
    • Journal Title

      Catal. Today

      Volume: 348 Pages: 2-8

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2019.08.060

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      China H.、Yatabe H.、Kageyama N.、Fujitake M.、Kikushima K.、Dohi T.
    • Journal Title

      Russian Chemical Bulletin

      Volume: 69 Issue: 9 Pages: 1804-1810

    • DOI

      10.1007/s11172-020-2965-6

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    • Author(s)
      K. Komiyama, S. Kobayashi, T. Shoji, K. Kikushima, T. Dohi, Y. Kita
    • Journal Title

      Russ. Chem. Bull.

      Volume: 69 Issue: 12 Pages: 2328-2332

    • DOI

      10.1007/s11172-020-3035-9

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      H. China, K. Kikushima, R. Kumar, T. Dohi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 25 Issue: 24 Pages: 6007-6040

    • DOI

      10.3390/molecules25246007

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  • [Journal Article] Direct Transformation of Tetrafluoroethylene to Trifluorovinylzinc via sp(2) C-F Bond Activation2020

    • Author(s)
      Kikushima, K. Etou, Y. Kamura, R. Takeda, I. Ito, H. Ohashi, M. Ogoshi, S.
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Issue: 20 Pages: 8167-8172

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c03189

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      Bae Taeho、菊嶌 孝太郎、Elboray E. Elghareeb、北 泰行、土肥 寿文
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      要藤 友佑、知名 秀泰、佐々 裕隆、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
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      梅川 なるみ、菊嶌 孝太郎、小宮山 慧南、北 泰行、土肥 寿文
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      菊嶌 孝太郎、山田 航平、北 泰行、土肥 寿文
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      Kotaro Kikushima, Naoki Miyamoto, Kohei Yamada, Aki Morita, Elghareeb E. Elboray, Yasuyuki Kita and Toshifumi Dohi
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      Naoki Miyamoto, Kotaro Kikushima, Elghareeb E. Elboray, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
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      宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、Elboray Elghareeb、北 泰行、土肥 寿文
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      Kotaro Kikushima, Naoki Miyamoto, Aki Morita, Taeho Bae, Elghareeb E. Elboray, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • Organizer
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      Kohei Yamada, Kotaro Kikushima, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • Organizer
      International Symposium on Green Chemistry 2022 (ISGC2022)
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    • Author(s)
      BAE Taeho、森田 亜希、ELBORAY E. Elghareeb、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
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      森田 亜希、Bae Taeho、Elboray Elghareeb、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
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      山田 航平、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
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      要藤 友佑、林 巧実、宮本 直樹、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
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      児玉一希、小山春香、菊嶌孝太郎、土肥寿文
    • Organizer
      第118回有機合成シンポジウム
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  • [Presentation] 芳香族求核置換反応を活用するチオフェン誘導体のポリフルオロアリール化反応2021

    • Author(s)
      菊嶌 孝太郎、松木 夏菜、校條 貴行、金子 光佑、花崎 知則、土肥 寿文
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] トリメトキシフェニル(TMP)ヨードニウム(III)アセタートを用いるフェノール類のメタルフリーO-アリール化反応2021

    • Author(s)
      宮本 直樹、渡邉 和真、小関 大地、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文、北 泰行
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      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] オルト置換フェニル基をダミーリガンドとするジアリールヨードニウム塩を用いた選択的ヒドロキシ化反応2021

    • Author(s)
      齊藤 未奈、菊嶌 孝太郎、小宮山 慧南、北 泰行、土肥 寿文
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] 芳香族求核置換反応を用いた含フッ素フェニルフェノチアジン誘導体の合成2021

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      小山 春香、児玉 一希、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
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      日本薬学会 第141年会
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  • [Presentation] 遷移金属触媒を用いない含フッ素アリール化チオフェン誘導体の合成2021

    • Author(s)
      菊嶌 孝太郎、松木 夏菜、米田 悠那、校條 貴行、金子 光佑、花崎 知則、土肥 寿文
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      日本化学会 第101春季年会
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  • [Presentation] ジアリールヨードニウム(III)塩を用いたフェノール性水酸基の選択的C-O結合形成反応2021

    • Author(s)
      宮本 直樹、渡邉 和真、小関 大地、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文、北 泰行
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      日本化学会 第101春季年会
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  • [Presentation] 遷移金属触媒を用いない含フッ素フェニルフェノチアジン誘導体の合成2021

    • Author(s)
      小山 春香、児玉 一希、菊嶌 孝太郎、土肥 寿文
    • Organizer
      日本化学会 第101春季年会
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  • [Presentation] オルトトリフルオロメトキシフェニル基をダミーリガンドとするジアリールヨードニウム塩の選択的ヒドロキシ化反応2020

    • Author(s)
      齊藤 未奈、菊嶌 孝太郎、小宮山 慧南、北 泰行、土肥 寿文
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      第70回 日本薬学会関西支部大会
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  • [Presentation] ポリフルオロアレーンとフェノチアジンを用いた芳香族求核置換反応によるPTH誘導体の合成2020

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      小山 春香、児玉一希、菊嶌孝太郎、土肥寿文
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      第10回 CSJ化学フェスタ
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  • [Presentation] オルトトリフルオロメトキシフェニル基をダミーリガンドとするジアリールヨードニウム塩の反応2020

    • Author(s)
      齊藤未奈、菊嶌孝太郎、小宮山慧南、北泰行、土肥寿文
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      第10回 CSJ化学フェスタ
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  • [Presentation] ポリフルオロアレーンの芳香族求核置換反応を経る含フッ素フェニルフェノチアジン誘導体の合成2020

    • Author(s)
      小山春香、菊嶌孝太郎、児玉一希、土肥寿文
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      第43回フッ素化学討論会
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  • [Presentation] 銀触媒によるジアリールヨードニウム塩と含フッ素カルボン酸塩の選択的カップリング反応2020

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      小宮山 慧南、菊嶌 孝太郎、齊藤 未奈、北 泰行、土肥 寿文
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      日本化学会第100春季年会
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  • [Presentation] トリフルオロメトキシフェニル基を有するジアリールヨードニウム塩の銀触媒リガンドカップリング2020

    • Author(s)
      齊藤 未奈、小宮山 慧南、菊嶌 孝太郎、北 泰行、土肥 寿文
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
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  • [Presentation] テトラフルオロエチレンのトリフルオロビニル亜鉛試薬への直接変換反応および種々のトリフルオロビニル誘導体の合成2020

    • Author(s)
      伊藤 英樹、菊嶌 孝太郎、大橋 理人、嘉村 亮平、武田逸平、岩本紘明、生越 專介
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      日本化学会第100春季年会
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  • [Presentation] Synthesis of Aryl Esters through Accelerated Ligand Coupling of Diaryliodonium(III) Salts2019

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      Kotaro Kikushima, Keina Komiyama, Mina Saito, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
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  • [Presentation] Aryl Trifluoroacetoxylation via Catalytic Ligand Transfer of Diaryliodonium(III) Salts2019

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      Kotaro Kikushima, Keina Komiyama, Mina Saito, Yasuyuki Kita, Toshifumi Dohi
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      26th International symposium: Synthesis in Organic chemistry
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジアリールヨードニウム塩の銀触媒リガンドカップリングを経る含フッ素カルボキシ基導入反応2019

    • Author(s)
      小宮山 慧南、菊嶌 孝太郎、齊藤 未奈、北 泰行、土肥 寿文
    • Organizer
      第42回フッ素化学討論会
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  • [Remarks] 立命館大学薬学部 精密合成化学研究室 研究業績(菊嶌 孝太郎)

    • URL

      https://www.ritsumei.ac.jp/pharmacy/dohi/achievement02.html

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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