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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Systematic Methods for Regioselective Syntheses of Fluorine-Substituted Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Research Project

Project/Area Number 16H04105
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

市川 淳士  筑波大学, 数理物質系, 教授 (70184611)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords有機化学 / 合成化学 / 触媒・化学プロセス / 電子・電気材料 / 含フッ素化合物
Outline of Annual Research Achievements

これまでに開発した2-(トリフルオロメチル)-1-アルケンのルイス酸によるアリル位置換反応を分子内反応に適用し、直線型F-PAH構築法(タイプC環化)の基本形であるテトラセン([4]アセン)合成を展開した。この手法は種々のトリフルオロメチルアルケンに対して行うことができ、それぞれペリ位に置換基を有するテトラセンを良好な収率で与えた。
具体的には、二つのアリール基を有する2-(トリフルオロメチル)-1-アルケンに対し化学量論量のアルミニウムルイス酸を作用させた。アリル位置換反応で一つ目の環を形成すると同時に、1,1-ジフルオロアルケンを得た。1,1-ジフルオロアルケンにトリフルオロメタンスルホン酸を作用させ、報告済みのビニル位置換反応で二つ目の環を形成したのち(テトラセン骨格構築)、生じた四環式ケトンのカルボニル基を足がかりとして種々の置換基を導入した。
また関連する反応として、分子内にアリール基を有するアセタールのブレンステッド酸による環化反応も開発し、フッ素の置換していないPAHの合成を達成した。この手法では、反応部位を二つ有する基質からタンデム形式による環化反応を行うこともでき、ヘリセン類(らせん状PAH)を収率良く与えた。ここでは、基質に対して触媒量のp-トルエンスルホン酸またはトリフルオロメタンスルホン酸を作用させる。系内で発生したオキシカルベニウム塩のFriedel-Crafts型の環形成と脱アルコールを経て、生成物を与えている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nucleophilic 5-endo-trig cyclization of 2-(trifluoromethyl)allylic metal enolates and enamides: Synthesis of tetrahydrofurans and pyrrolidines bearing exo-difluoromethylene units2019

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

      Tetrahedron

      Volume: 75 Pages: 36~46

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.tet.2018.11.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Pinpoint-Fluorinated Benzothiophene Frameworks Using Palladium-Catalyzed Cyclization of o-(Fluorovinyl)phenyl-substituted Thiophenes2019

    • Author(s)
      Ichikawa Junji、Fuchibe Kohei、Tsuda Nobushige、Shigeno Kento
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 99 Pages: inpress

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(F)95

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flash generation and borylation of 1-(trifluoromethyl)vinyllithium toward synthesis of α-(trifluoromethyl)styrenes2018

    • Author(s)
      Fujita Takeshi、Konno Naruki、Watabe Yota、Ichitsuka Tomohiro、Nagaki Aiichiro、Yoshida Jun-ichi、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Journal of Fluorine Chemistry

      Volume: 207 Pages: 72~76

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2018.01.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] sp3 carbon-fluorine bond activation in 2,2-difluorohomoallylic alcohols via nucleophilic 5-endo-trig cyclisation: synthesis of 3-fluorinated furan derivatives2018

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

      Chemical Communications

      Volume: 54 Pages: 12938~12941

    • DOI

      10.1039/c8cc04643c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single C-F Bond Activation of the CF3 Group with a Lewis Acid: CF3‐Cyclopropanes as Versatile 4,4‐Difluorohomoallylating Agents2018

    • Author(s)
      Fuchibe Kohei、Oki Rie、Hatta Hibiki、Ichikawa Junji
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 24 Pages: 17932~17935

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/chem.201805054

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Single C-F Bond Activation of the CF3 Group Using Lewis Acid Promotors2019

    • Author(s)
      Ichikawa, J.
    • Organizer
      24th Winter Fluorine Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] トリフルオロメチル基の選択的炭素-フッ素結合活性化を経る1,1-ジフルオロアルケンの合成法2019

    • Author(s)
      不死原立樹、大木理江、渕辺耕平、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] ブレンステッド酸触媒によるらせん状多環式芳香族炭化水素の合成2019

    • Author(s)
      庄司訓章、林 雅樹、藤田健志、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 酸による芳香族炭素-フッ素結合活性化:フルオロベンゾフランとアレーンとのカップリング2019

    • Author(s)
      森岡龍太郎、福田拓也、藤田健志、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] スルホンアミド置換スチレンの酸化的環化によるトリフルオロメチルインドールの合成法2019

    • Author(s)
      井出啓介、野島智也、藤田健志、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] チイランの環拡大を経るチオフェン環構築法:チエノヘテロールの合成2019

    • Author(s)
      渕辺耕平、向原伊吹、八戸康成、山田淳史、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] 1,1-ジフルオロアレンとアルデヒドの[3+2]付加環化:フッ素置換ジヒドロフランの合成2019

    • Author(s)
      藤木裕介、佐近和樹、須藤恭介、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] フルオロアルケンの求電子的環化によるピンポイントフッ素化ナフトチオフェンの合成2019

    • Author(s)
      津田修成、渕辺耕平、市川淳士
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] HFIP溶媒を用いたブレンステッド酸触媒による芳香環増環反応2018

    • Author(s)
      藤田健志、高橋一光、林雅樹、庄司訓章、市川淳士
    • Organizer
      第113回有機合成化学シンポジウム
  • [Presentation] ルイス酸によるトリフルオロメチル基の選択的sp3炭素-フッ素結合活性化2018

    • Author(s)
      市川淳士
    • Organizer
      日本学術振興会第155委員会第113回研究会
  • [Presentation] Metal-promoted C-F Bond Activation via Fluorine Elimination2018

    • Author(s)
      Ichikawa, J.
    • Organizer
      Institut de Chimie et de Biochimie Moleculaires et Supramoleculaires (ICBMS)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Single C-F Bond Activation of the CF3 Group Using Lewis Acid Promotors2018

    • Author(s)
      Ichikawa, J.
    • Organizer
      The 22nd International Symposium on Fluorine Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reactivity and Synthetic Utility of Difluorinated Thiiranes2018

    • Author(s)
      Fuchibe, K.; Yamada, A.; Hachinohe, K.; Ichikawa, J.
    • Organizer
      28th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur(ISOCS-28)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gold-Catalyzed[2+3]and[3+2]Cycloadditions of Difluoroallenes2018

    • Author(s)
      Fuchibe, K.; Suto, K.; Sakon, K.; Ichikawa, J.
    • Organizer
      第65回有機金属化学討論会
  • [Presentation] 金(I)触媒を用いるジフルオロアレンの[2+3]および[3+2]付加環化:フッ素置換ヘテロ五員環化合物の合成2018

    • Author(s)
      佐近和樹、須藤恭介、藤木裕介、渕辺耕平、市川淳士
    • Organizer
      第41回フッ素化学討論会
  • [Book] 有機分子触媒の開発と工業利用2018

    • Author(s)
      渕辺耕平、市川淳士
    • Total Pages
      330
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1323-8
  • [Book] 有機フッ素化合物の最新動向2018

    • Author(s)
      藤田健志、渕辺耕平、市川淳士
    • Total Pages
      317
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1337-5
  • [Remarks] 筑波大学市川淳士研究室ウェブサイト

    • URL

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

URL: 

Published: 2019-12-27  

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