2022 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of Hypervalent Organobromine and Chlorine Compounds by Electrochemical Approaches and Their Use in Organic Synthesis
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20H02720
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宮本 和範 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40403696)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超原子価 / ハロゲン / 臭素 / 塩素 / 電気化学 / 電解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超原子価有機ヨウ素化合物は、高い反応性と安全性が両立する優れた反応剤であるため、現代有機化学の様々な局面で頻用されている。一方、同族の超原子価有機臭素および塩素化合物は、遥かに高い反応性を示すことが期待される一方で、実用的な合成法が無く、長い間その性質はほとんど謎に包まれていた。申請者らは、およそ２０年程前に、三フッ化臭素を原料とする各種超原子価臭素化合物の合成法を開発し、その反応性について明らかにしてきたが、原料の取り扱いの難しさ（高毒性、爆発性など）から、他の研究者の参入が困難であり、当該分野の発展を妨げてきた。また、周期が１つ上の塩素については、超原子価有機塩素化合物の合成そのものが殆ど報告されていない状況にあった。そのような背景のもと、本研究では新たな超原子価臭素および塩素化合物の合成法を確立するべく、分子構造、溶媒系、酸化手法について広く検討を行ってきた。特に最後の酸化手法に関して、電解酸化を中心に精査する過程で、幾つかの重要な知見が見いだされた。すなわち、１）酸化する対象元素の隣接位に配位性官能基を導入すると反応が進行しやすくなること、２）Lewis酸の添加や溶媒効果が反応の選択性に重要であること、３）得られた化学種の配位子交換により発展的に多彩な化学種が合成できること、などが明らかになってきた。また電解酸化以外の酸化剤を精査する過程で、これまで有機臭素化合物の酸化に用いることが難しかった酸化剤を利用できることもわかった。例えば、市販されている安定で取り扱いやすい二フッ化キセノンをLewis酸存在下用いると、オルト位にエステル基を導入したブロモアレーンから収率約50%程度で対応する三価の超原子価臭素化合物が得られる。現在、この結果を報告するべく適用範囲や汎用性について精査中である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
