Development of photo-induced elementalizations enabled by excited reagents

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22521
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Nagashima Yuki 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90880055)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 光反応 / 励起状態 / 有機スズ化合物 / ジラジカル / 計算化学 / 創薬化学 / 典型元素化合物

Outline of Final Research Achievements

Organotin reagents are ubiquitous and versatile building blocks in modern organic chemistry, especially for the Stille reaction. While many stannylation reactions have been established, their reagents limited to stannyl cations, anions, and radicals for a long time.
We revealed the unique reactivity and selectivity of an entirely new stannyl reagents (species): the excited (T1) stannyl diradical generated by photoexcitation of a stannyl anion. This species enabled hydrostannylation of alkynes and defluorostannylation of fluoroarenes without the need for any catalyst.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有機スズ化合物を合成・導入するための試薬として、古くより有機スズカチオン種・アニオン種・ラジカル種が開発されていたが、ここに約50年ぶりに新たな化学種スズジラジカル種を加えることができた点は、学術的意義が高い。
また、有機スズ化合物は汎用性の高い合成中間体で、材料化学や創薬化学における探索的合成に幅広く利用されてきた分子である。そのため、本研究は機能性材料や医農薬などの研究開発の促進や安定的供給に貢献する点で社会的意義も高いと考える。