2019 Fiscal Year Research-status Report
超原子価ヨウ素によるフッ素の極性変換を利用する新規フッ素化反応の開発と応用
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19K05423
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
北村 二雄 佐賀大学, 理工学部, 客員研究員 (00153122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山田 重蔵 佐賀大学, 理工学部, 助教 (60525393)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フッ素化反応 / 超原子価ヨウ素 / 求電子的フッ素化 / 触媒的フッ素化 / 含フッ素有機化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超原子価ヨウ素の利用により、HF反応剤による種々のフッ素化反応を開発し、有用な含フッ素化合物の合成法を提供し、社会に貢献することを目的としている。具体的には、簡便に調製できるArIO/HF反応剤によるフッ素化反応及びArIを触媒とする触媒的フッ素化反応を検討し、形式的なフッ素の極性変換による新しいフッ素化技術を開発する。今年度の研究実績は以下の通りである。
（１）アリルアミン誘導体のPhIO/HF反応剤によるフッ素化反応を行い、目的のオキサジン誘導体を得ることに成功した。種々の置換基を有するアリルアミンに本反応を適用し、アリール基を有する誘導体の場合反応がうまく進行することを明らかにした。従来の反応では、5員環化合物が生成していたが、本反応では6員環のオキサジン誘導体が得られるというこれまでに報告例のない新しい結果が得られた。
（２）ペプチドミミックとして有用なβ-フッ化ビニル化剤の合成では、従来は、ヨードアレーンとアルキンの反応でフッ化ビニルヨードニウム塩を合成していたが、ヨードアレーンの代わりに、o-ヨード安息香酸を用いることにより、環状のフッ化ビニルヨードニウム塩を合成できることを明らかにした。この環状ヨードニウム塩は安定な結晶として得られ、取り扱いに極めて優れた化合物であることが判明した。さらに、得られた環状ヨードニウム塩と末端アルキンとの薗頭－萩原カップリング反応を行い、この環状ヨードニウム塩は優れたフッ化ビニル化剤として有用であることも明らかにした。
（３）高効率触媒的フッ素化反応のための新規高活性触媒の創製とフッ素化への応用は、次年度予定の研究計画であるが、ヨードベンゼンのオルト位に配位可能な置換基を有する化合物を触媒にすることにより、優れた触媒効果を示すことがわかったため、今後詳細な構造検索を行っていく予定である。
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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
本研究計画である(1) 医薬品への応用を目指した含フッ素化合物の合成法の開発として、(1-1) 生物活性な含フッ素オキサジン誘導体合成法の開発及び(1-2) ペプチドミミックとして有用なβ-フッ化ビニル化剤の合成について、今年度は重点的に研究を行った。その結果、アリルアミン誘導体のフッ素化反応においては新規な含フッ素オキサジン誘導体が生成することを見出し、その反応の適用範囲について調べ、大きな成果を得た。このため、次年度は反応機構を検討し、学会及び論文発表を行う予定を立てることができた。また、β-フッ化ビニル化剤の合成については、o-ヨード安息香酸を用いることにより、安定な環状フッ化ビニルヨードニウム塩を合成し、優れた反応剤であることを明らかにした。この成果も次年度学会及び論文として発表予定である。
以上のように、初年度にしては、優れた研究成果を挙げることができたため、当初の計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、(1) 医薬品への応用を目指した含フッ素化合物の合成法の開発として、(1-1) 生物活性な含フッ素オキサジン誘導体合成法の開発及び(1-2) ペプチドミミックとして有用なβ-フッ化ビニル化剤の合成、(2) 高効率触媒的フッ素化反応のための新規高活性触媒の創製とフッ素化への応用について、研究を進める。
特に、(1-1) 生物活性な含フッ素オキサジン誘導体合成法の開発及び(1-2) ペプチドミミックとして有用なβ-フッ化ビニル化剤の合成については、研究成果のまとめとして、学会及び論文発表を行う。次に、(2) 高効率触媒的フッ素化反応のための新規高活性触媒の創製とフッ素化への応用については、さらに、高効率触媒の発掘のため、触媒分子の設計を行い、優れたフッ素化触媒を見出す。
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| Causes of Carryover |
（理由）・研究がうまく進行し、多くの研究成果が得れ、国際会議での講演が増えたため、旅費等の使用額が増加した。
（使用計画）・次年度は、予定通りに使用する。さらに優れた成果を得るため、研究補助としての謝金として使用する。
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