Development of radical organic reactions using photoexcited state of anionic complexes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14623
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• 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): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光反応 / 励起状態 / シリルホウ素アート錯体 / ケイ素化反応 / ホウ素化反応 / 計算化学 / ラジカル反応 / 創薬化学

Outline of Final Research Achievements

Radical reactions have unique reactivity and selectivity that are different from polar reactions. They can greatly contribute to the diversification of synthetic processes and chemical spaces. In this study, we developed radical reactions based on silyl radicals generated from the photoexcited anionic silylborane complex. We found the following radical reactions. (1) Dearomative carbo-silaboration reaction of quinolines proceeds by directly utilizing the excited state of the anionic complex, and (2) hydrosilylation reaction of alkenes proceeds by combining the anionic complex with a photosensitizer.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本手法は、温和な条件下、触媒を使用することなく不安定なケイ素ラジカルを発生することができる初めての手法であり、有機ケイ素化学や有機光化学における学術的な意義が高い。
また、有機ケイ素・ホウ素化合物は、機能性材料や生理活性物質の部分構造として有用な化合物群である。これらの合成多様性（化学空間）を拡張できたことは、材料や医薬などの探索研究の促進や安定的供給に貢献する点で 社会的意義が高いと考える。