2021 Fiscal Year Research-status Report
トリフルオロメチル基の選択的活性化と有機フッ素化合物合成への利用
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20K05486
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
渕辺 耕平 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (10348493)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | フッ素 / シクロプロパン / 合成 / ヘテロ環 / 生理活性 / 活性化 / 窒素 / オキサジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、炭素の混成状態が変わることで過剰反応が抑制される現象を「生成物の形を変える反応設計」としてその基盤に据え、これを発展させて独自の有機フッ素化合物合成の体系を構築することを目指す。 本研究におけるアプローチは、(I)これまでの成果の拡張 と、(II)二次中間体調製への展開 の２つの段階に分けて設定している。
令和3年度は、フッ素置換ヘテロ環合成法を開発した。具体的には、アリールオキシ基が置換した1,1-ジフルオロシクロプロパンに対してトリフルオロメタンスルホン酸存在下、種々のニトリルを作用させた。これにより、1,1-ジフルオロエチル基を有するベンゾオキサジンを高収率で得た。ここではジフルオロメチレン部位の対角位の炭素-炭素結合がプロトン化により開裂しており、生じたカルボカチオンがニトリルにより捕捉されたのち、アリール基によるFriedel-Crafts型の閉環反応が進行している。ベンゾオキサジンは生理活性化合物の骨格にもしばしば見られ、そのジフルオロエチル化体には生理活性の増強が期待できる。
本手法は、フルオロアルキル基が置換したベンゾオキサジンの初めての合成法であると同時に、前年度見いだした1,1-ジフルオロシクロプロパンの新たな反応様式を示したものとして、今後の新たな反応設計につながる。なお、ジフルオロエチル基置換ベンゾオキサジン合成法について、論文投稿を準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和3年度は、1,1-ジフルオロシクロプロパンの新たな反応様式を見いだした。この成果は、前年度導入した1,1-ジフルオロシクロプロパンの合成プラットホームとしての新たな可能性を示すものであり、本研究課題は順調に推移していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本研究課題のもう一つの柱である二次中間体への変換について検討を行う。また、前年度においてニトリル類が良い求核剤であることを見いだしたことから、これを選択的活性化の系における有用な窒素導入法として捉え、積極的に活用する。例えばジフルオロシクロプロパンの活性化にニトリル類を組み合わせることで、医農薬などとして有用なジペプチドの生物学的等価体（バイオイソスター）合成への展開を狙う。
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