2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25288044
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
網井 秀樹 群馬大学, 理工学研究院, 教授 (00284084)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
園山 正史 群馬大学, 理工学研究院, 教授 (40242242)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 有機合成化学 / フッ素 / 脱炭酸 / 炭素―炭素結合形成 / ヘテロ元素化合物 / カルバニオン / フッ素官能基 |
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| Research Abstract |
有機フッ素化合物は、フッ素原子が醸し出す特異な性質により、医薬・農薬、並びに液晶等の機能性材料として注目を浴びている。ジフルオロメチレン化合物（-CF2-基を有する化合物）は、エーテル（またはカルボニル化合物）の等配電子体として働くことが知られており、その効率的な合成法の開発が望まれている現状である。平成25年度は、脱炭酸を鍵反応とする有機フッ素化合物の新合成法の開発に向けて、以下のアプローチで研究を実施した。
（１）脱炭酸反応による炭素－炭素結合形成：平成25年度は、2-アリールジフルオロ酢酸カリウム（Ar-CF2CO2K）の脱炭酸反応により生じたアニオン種と求電子剤との反応を実施した。まず、今回の脱炭酸反応に用いる芳香族ジフルオロメチレンカルボン酸塩を、銅触媒クロスカップリング反応と加水分解反応によって合成した。DMSO溶媒中、2-アリールジフルオロ酢酸カリウムに対し、ヨウ化銅を用いて170 ℃でアルデヒド、ケトンなどの求電子剤と反応させたところ、脱炭酸反応が進行し、興味深いことに、本脱炭酸反応では、ベンゼン環上にシアノ基、エステル基などの官能基を有するカルバニオン種（ArCF2-）が、加熱する反応操作だけで発生したことになる。
（２）脱炭酸反応による炭素－ヘテロ元素結合形成：脱炭酸反応によるジフルオロメチレン基の隣にヘテロ元素官能基（X）を導入することを検討した。DMF溶媒中、180℃の加熱条件下、2-アリールジフルオロ酢酸カリウム（Ar-CF2CO2K）のに対しジフェニルジスルフィドを作用させると、脱炭酸反応が進行し、良好な収率で、(α-チオフェニル)ジフルオロメチル化芳香族化合物が得られた。
さらに平成25年度は、フッ素置換基を有するリン脂質化合物の選択的合成とその物性の評価（集合体形成の挙動の調査）を実施した。
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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
現在のところ、脱炭酸反応による炭素―炭素結合形成、炭素－ヘテロ元素結合形成は順調に進んでいる。これは、脱炭酸反応で発生したカルバニオン種（ArCF2-）を用いる反応の開発に成功したことになる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、ラジカル反応、不斉触媒反応も視野に入れて、多岐にわたるフッ素化合物の合成に展開したい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年度から26年度の繰越予定額は約270万円であるが、これは研究の効率的遂行の目的で繰越を行なった。本研究遂行の初期段階で、その不斉触媒化の可能性を考慮して、旋光度計やキラルGCなどの導入を検討していたが、まずH25年度は、不斉触媒反応以外を徹底的に研究した。
不斉触媒反応についてはH26年度以降に、キラル配位子を用いる反応系の徹底的検討が必要となる。そのため、未使用額については、計画的に翌年度に持ち越し、研究の展開具合に応じて前述の備品購入を行う予定である。
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