| Project/Area Number |
22K19016
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Shimizu Yohei 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (60609816)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ラジカル / 光 / 塩素 / C-H変換反応 / ホスフィン触媒 / アミノ化 / 触媒 / 有機合成 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、ラジカルという反応性が非常に高い活性種を触媒によって制御し、生物活性物質等の機能性分子合成の発展に寄与することを目的としている。可視光をクリーンなエネルギー源としたラジカル発生法を基礎として、ここに触媒としてリン化合物やピリジン型化合物等を添加することで、ラジカルの反応性を制御する。不活性C(sp3)－H結合の位置選択的変換反応や、炭素－炭素不飽和結合への立体選択的付加反応をモデル反応として、触媒の探索と最適化を推し進める。
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| Outline of Final Research Achievements |
Phosphine catalysts are found to be effective in controlling the reactivity of chlorine radicals, which are known as highly reactive chemical species. The influence of the structure of the phosphine catalyst is critical, and some insights into structural features that contribute to precise control of the radical were obtained. In addition, we developed an aminochlorination of alkenes under visible light irradiation by utilizing N-chloro(fluorenone imine). This reaction starts with the addition of chlorine radicals to an alkene, and exhibits unique regio-selectivity, introducing a chlorine atom at the terminal position and an amino group at the internal position.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで有効な制御方法のなかった塩素ラジカルの反応性制御にホスフィン触媒という新たな方向性を提唱するものであり、学術的意義は大きい。本方法をさらに発展させることで、一般に不活性な結合であるC(sp3)-H結合を狙った位置選択的な変換反応開発が加速され、医薬分子をはじめとした機能性分子の合成法革新に寄与すると考えられる。またアミノクロロ化反応で得られる生成物は、さまざまな変換を行うことが出来る化合物であり、機能性分子合成に資する多能性中間体として価値が高い。
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