2019 Fiscal Year Annual Research Report
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19H02711
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
穐田 宗隆 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50167839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 裕也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (90700154)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フォトレドックス触媒 / 超分子触媒 / フルオロアルキル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「有機フォトレドックステクノロジーの深化と新展開」を研究課題として、研究期間中に高還元力有機物触媒の開発を第一目標に掲げて研究を開始した。具体的にはキーワードしてもあげられているフルオロアルキル化を目指した。当研究室で開発した求電子的フルオロアルキルラジカル前駆体を可視光フォトレドックス触媒作用により還元してラジカル種を発生させる手法を用いると、電気陰性度の大きいフッ素原子を多数含む前駆体については汎用されている触媒で還元できるものの、フッ素原子をそれぞれ1，2個しか含まない、モノフルオロメチル化、ジフルオロメチル化反応については、前駆体の求電子性が弱いために、ラジカル発生には強還元力触媒を必要とする。研究期間中にビス（ジアリールアミノ）アレーン類が高い還元力を示すことを明らかにし、さらに中央のアレーン部位を修飾することにより還元力を向上させることができ、結果として世界最高レベルの高還元力フォトレドックス触媒の開発に成功し、さまざまなフルオロアルキル化反応を実現することに成功した。
さらに環境調和型触媒系を開発するために、水溶媒系を用いた触媒反応系を開発した。上記の触媒は水に不要なためにそのまま用いることはできないが、当研究室の別のグループが開発した芳香族ミセルと複合化させることにより、水に可溶で、かつ水中でも高い還元活性を示す触媒系の開発に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
不斉合成反応開発を最終目標の1つに掲げているが、当初有機溶媒系での反応を検討していた。しかし、「研究実績の概要」欄にも書いたとおり水中で活性を示す超分子触媒系の開発に成功し、こちらの方が不斉合成反応開発には適しているため、その活性向上を目指して、計画を変更して、予算の繰越しを行った結果、順調に研究は進行し、当初期待した以上の活性を示すことが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
水中超分子フォトフォトレドックス触媒系を中心に研究を進め、特に不斉合成反応への展開を図る。ラジカル種による不斉合成は当該研究領域における普遍的なテーマであるため、実現できればその波及効果は大きいことが期待される。
また、研究期間の最終年度にあたるため研究のとりまとめと体系化に向けて研究を展開する。
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