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Innovative Methodologies for Carbon-Fluorine Bond Activation

Research Project

Project/Area Number 18K05116
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

FUJITA Takeshi  筑波大学, 数理物質系, 助教 (60603066)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords有機合成化学 / フッ素 / 触媒
Outline of Final Research Achievements

Because carbon-fluorine bonds are stable bonds, it has been difficult to carry out chemical transformations while cleaving them. In contrast, focusing on fluorine elimination using metals and HF elimination using acids, I developed a C-F bond activation method under mild reaction conditions.
By using fluoroalkenes as substrates, metal-mediated β-fluorine elimination was combined with oxidative cyclization, nucleophilic addition, or metalacyclopropanation to produce high-value-added fluorine-containing heterocyclic compounds.
Furthermore, an intremorecular C-F/C-H coupling was achieved by HF elimination followed by electrophilic addition on treatment of fluoroarenes with arenes in the presence of an appropriate acid.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

炭素-フッ素結合は安定な結合であるため、これを切断するには加熱などの過酷な条件が必要であった。これに対して本研究課題では、金属を用いるβ-フッ素脱離や酸を用いるHF脱離を鍵とする種々のC-F結合活性化法を開発してきた。これらの反応はいずれも、穏和な反応条件下でC-F結合を切断するだけでなく、複雑な骨格を持つ含フッ素化合物の構築法となった。このことは、学術的に意義深い革新的なC-F結合活性化法を提供できたと考えている。また、複数のフッ素を持つ基質の選択的なC-F結合活性化により、医農薬や材料として有望な含フッ素化合物を効率的に合成できたため、今後の応用研究にこれらを供給できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 6 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results) Book (2 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Helicene synthesis by Br?nsted acid-catalyzed cycloaromatization in HFIP [(CF3)2CHOH]2021

    • Author(s)
      Fujita Takeshi、Shoji Noriaki、Yoshikawa Nao、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      Volume: 17 Pages: 396-403

    • DOI

      10.3762/bjoc.17.35

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  • [Journal Article] Facile Synthesis of 2‐Fluorobenzofurans: 5‐ endo ‐ trig Cyclization of β,β‐Difluoro‐ o‐ hydroxystyrenes2020

    • Author(s)
      Morioka Ryutaro、Fujita Takeshi、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Helvetica Chimica Acta

      Volume: 103 Issue: 11

    • DOI

      10.1002/hlca.202000159

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    • Author(s)
      Fujita Takeshi、Takeishi Masafumi、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 22 Issue: 23 Pages: 9253-9257

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c03476

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    • Author(s)
      Kubo Teruhiko、Fujita Takeshi、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 49 Issue: 3 Pages: 264-266

    • DOI

      10.1246/cl.190906

    • NAID

      130007805927

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    • Author(s)
      Takeshi Fujita, Keisuke Ide, Tanner C. Jankins, Tomoya Nojima, Junji Ichikawa
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 637-640

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900061

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    • Author(s)
      Takahashi Ikko、Fujita Takeshi、Shoji Noriaki、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 55 Issue: 63 Pages: 9267-9270

    • DOI

      10.1039/c9cc04152d

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    • Author(s)
      Fujita Takeshi、Hattori Masahiro、Matsuda Masaaki、Morioka Ryutaro、Jankins Tanner C.、Ikeda Masahiro、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 36-46

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.11.011

    • NAID

      120007128048

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  • [Journal Article] Transition Metal-Mediated and -Catalyzed C-F Bond Activation via Fluorine Elimination2019

    • Author(s)
      Takeshi Fujita, Kohei Fuchibe, Junji Ichikawa
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 58 Issue: 2 Pages: 390-402

    • DOI

      10.1002/anie.201805292

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    • Author(s)
      渕辺耕平、藤田健志、市川淳士
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 76 Issue: 9 Pages: 938-953

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.938

    • NAID

      130007472400

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Year and Date
      2018-09-01
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    • Author(s)
      Fujita Takeshi、Morioka Ryutaro、Arita Tomohiro、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 92 Pages: 12938-12941

    • DOI

      10.1039/c8cc04643c

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      樋田源太郎、森岡龍太郎、藤田健志、市川淳士
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      佐野公祐、渡部陽太、武石匡史、藤田健志、市川淳士
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      Shoji, N.; Takahashi, I.; Hayashi, M.; Yoshikawa, N.; Fujita, T.; Ichikawa, J.
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  • [Presentation] 回収フロンの直接的化学変換による再利用法2019

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      森岡龍太郎、福田拓也、藤田健志、市川淳士
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      藤田健志、福田拓也、鈴木直人、市川淳士
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  • [Book] 有機半導体材料としてのピンポイントフッ素化PAH2019

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      渕辺耕平、藤田健志、市川淳士
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      化学工業社
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    • Author(s)
      藤田健志、渕辺耕平、市川淳士
    • Total Pages
      20
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313375
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  • [Remarks] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0001-9666-022X

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  • [Remarks] Publons

    • URL

      https://publons.com/researcher/1372940/takeshi-fujita/

    • Related Report
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  • [Remarks] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?hl=en&user=idjBPJwAAAAJ

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  • [Remarks] 筑波大学TRIOS

    • URL

      https://trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000000665

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  • [Remarks] 市川淳士研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/junji/

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  • [Remarks] ResearcherID

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/Q-5564-2017

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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