Zwitterionic Triazolium Amidate for Previously Difficult Transformations

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01930
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Ohmatsu Kohsuke 名古屋大学, 工学研究科(WPI), 特任准教授 (00508997)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 双性イオン / 水素原子移動 / 光触媒 / C-H結合変換

Outline of Final Research Achievements

Zwitterionic N-phosphinyl triazolium amides have been developed as a highly active hydrogen atom transfer (HAT) catalyst. This new catalyst allowed for the unique C-H functionalization of the unreactive yet less hindered terminal C-H bonds. By exploiting the features of triazolium amidates, the chemoselective C-H alkylations in the presence of highly reactive polar functional groups have been realized, enabling a new molecular transformation, namely the geminal two-carbon functionalization of benzylic fluorides. Furthermore, the discovery that the conjugate acid of triazolium amidates can realize the proton reduction under the photoredox catalysis led to the development of acceptorless dehydrogenative cross-couplings between two different C-H bonds.

Translated with DeepL.com (free version)

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

有機分子に遍在する炭素－水素結合を切断し、任意の官能基に変換する手法は、持続可能な物質生産の実現に貢献する重要な化学技術である。双性イオン型トリアゾリウムアミデートによる選択的水素原子移動反応は、反応基質に存在する極性官能基を残したまま比較的安定な炭素－水素結合を官能基化できるという特徴をもち、遍在する原料から複雑な化合物を無駄なく合成する道を切り拓いたという点で意義深い。また、分子状水素のみを副生成物として、２つのC-H結合をC-C結合に組み換えるアクセプターレス脱水素型クロスカップリングは、高効率かつ環境負荷の少ない化学合成の実現に資する手法として学術的のみならず実用的に高い価値をもつ。