2023 Fiscal Year Annual Research Report
光酸化還元触媒を用いた新規炭素ーフッ素結合変換反応の開発
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22KJ2125
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
杉原 尚季 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Keywords | 光酸化還元触媒 / パーフルオロアルキル化合物 / フェノチアジン / 脱フッ素変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では光酸化還元触媒による一電子移動を利用することで不活性な炭素－フッ素結合を選択的に変換する手法を開発した。「パーフルオロアルキル化合物とアレーンの直接的な脱フッ素アリール化」と「脱フッ素変換反応によるヘテロ原子の導入」に取り組んだ。「パーフルオロアルキル化合物とアレーンの直接的な脱フッ素アリール化」においては、適切な光酸化還元触媒と添加剤を用いることで効率よく反応が進行した。添加剤により脱離するフッ素アニオンを捕捉することが反応進行のカギであり、光触媒との協働により温和な反応本手法により多様なヘテロアレーンを導入可能であった。医薬品などの複雑化合物のトリフルオロメチル基の選択的な変換も可能であり、Late-stageでの官能基化に有効であった。
「パーフルオロアルキル化合物の逐次的な炭素－フッ素結合の変換反応」においては、新たに設計した光酸化還元触媒を用いることで様々なパーフルオロ化合物の選択的変換が可能であった。有機色素であるフェノチアジンに置換基修飾を施すことで高い還元力を有し、従来の光触媒系では適用不可能であった電子供与性置換基を有するパーフルオロアルキル化合物も変換可能であった。また、導入した置換基により構造規制を施すことで電子移動がより効率的に起こることを過渡吸収スペクトル測定および量子化学計算により明らかとした。本脱フッ素変換により得られた生成物はさらなる脱フッ素変換により、多様な含フッ素アルコールへ誘導可能であり、逐次的な脱フッ素変換による複雑なフッ素化合物の合成が可能となった。
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