2020 Fiscal Year Research-status Report
熱活性化遅延蛍光分子を用いた光レドックス触媒反応の開発
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20K15291
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
小田 晋 関西学院大学, 理工学部, 助教 (00789901)
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2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 熱活性化遅延蛍光 / 光触媒 / 脱ハロゲン化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，光レドックス触媒は，難易度の高い新たな分子変換を生み出す強力なツールとなっている。熱活性化遅延蛍光（TADF）分子は金属を用いずに効率的に光を利用できるにも関わらず，光レドックス触媒としての応用は未だ発展途上である。本研究では，申請者が所属する研究室で開発した有機ホウ素由来のTADF分子（DABNA）を光レドックス触媒として応用する。これらの分子は，非常に高い還元力を有することから，今まで未開拓であった電位窓での新たな反応の開発が期待される。
まず，one-shotホウ素化反応により種々のDABNA類縁体の合成に成功した。分光測定及びCV測定により，これらの分子は優れたTADF特性及び酸化還元特性を示すことを明らかにした。続いて，DABNA類縁体を光レドックス触媒として用いて青色LED照射下，ハロゲン化アリールの脱ハロゲン化反応を行った。その結果，塩化アリールを用いた場合，収率よく脱塩素化体が生成することを確認した。また，フッ化アリールを用いた場合でも，わずかながら脱ハロゲン化反応が進行することが分かった。これらの結果より，DABNA類縁体が還元力の高い既存の光レドックス触媒と同等の触媒活性を示すことを明らかとした。通常，C-X（X =Cl, F）結合開裂反応には，光源として紫外光が用いられることが多いが，本触媒系はよりエネルギーの小さい青色LEDを用いており，高効率な光レドックス触媒として期待できる。
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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
本年度は，計画通り，種々の有機ホウ素由来のTADF分子の合成に成功した。また，これらの分子が脱ハロゲン化反応の光レドックス触媒として応用できることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，さらなる収率の向上を目的とし，高いLUMOのエネルギー準位を有するDABNA類縁体の合成を行う。また，光触媒によるC-Hアミノ化反応の開発にも着手する。
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