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2014 Fiscal Year Annual Research Report

脱炭酸反応が拓く有機フッ素化合物の新合成戦略

Research Project

Project/Area Number 25288044
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

網井 秀樹  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (00284084)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 園山 正史  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (40242242)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords有機合成化学 / フッ素 / 脱炭酸反応 / 炭素―炭素結合形成 / ヘテロ元素化合物 / ラジカル反応
Outline of Annual Research Achievements

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26年度は、25年度に得た知見を発展させ、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年度に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(アルデヒド、ケトン)との反応を見出だし、平成26年度は基質適用範囲を徹底的に調査した。銅塩存在下、2-アリールジフルオロ酢酸カリウムに対し、イミンやヨウ化アリールと反応させたところ、目的の脱炭酸カップリング生成物が得られた。
(2)脱炭酸反応による炭素-ヘテロ元素結合形成と応用: 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。平成26年度は(α-チオフェニル)ジフルオロメチル化芳香族化合物の選択的酸化を行ない、対応するスルホキシド、およびスルホンを作り分けることに成功した。
(3)ラジカル反応による有機フッ素化合物の合成
電子供与基を有するアリールジフルオロ酢酸カリウムに対し、銀/銅混合酸化触媒を作用させると、ラジカル的脱炭酸反応が進行し、1,2-ジアリールテトラフルオロエチレンが中程度の収率で得られた。さらに、ラジカル付加反応によって、フッ素置換基を有するリン脂質化合物を合成し、集合体形成の挙動の物性調査を実施した。

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、ラジカル種を用いる合成反応は順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降、不斉触媒反応の実現を目指し、多岐にわたるフッ素化合物の合成を実施したい。

Causes of Carryover

H26年度から27年度の繰越については、研究の効率的遂行の目的で行なった。不斉触媒反応の実現を目指し、H26年度は旋光度計の導入したが、その本格化をH27年度に集約的に行ないたいと考えた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

不斉触媒反応についてはH27年度に、複数種の高価なキラル配位子など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、高効率的な実験検討に用いる。

  • Research Products

    (22 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Highly Controlled Ring-Opening of Siloxydifluorocyclopropanes: A Versatile Route to Cyclic Fluoroketones2015

    • Author(s)
      Yoshiya Kageshima, Chiharu Suzuki, Kojun Oshiro, Hideki Amii
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 26 Pages: 63-66

    • DOI

      10.1055/s-0034-1379599

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhancement of stereoselectivities in asymmetric synthesis using fluorinated solvents, auxiliaries, and catalysts2015

    • Author(s)
      Tsuyuka Sugiishi, Masato Matsugi, Hiromi Hamamoto and Hideki Amii
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 5 Pages: 17269-17282

    • DOI

      10.1039/C4RA11860J

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Efficient Generation and Increased Reactivity in Cationic Gold via Bronsted Acid or Lewis Acid Assisted Activation of an Imidogold2014

    • Author(s)
      Junbin Han, Naoto Shimizu, Zhichao Lu, Hideki Amii, Gerald B. Hammond, and Bo Xu
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 16 Pages: 3500-3503

    • DOI

      10.1021/ol501443m

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ruppert-Prakash試薬(CF3SiMe3)の新しい使い方2014

    • Author(s)
      網井秀樹
    • Journal Title

      Fluorous Topics

      Volume: 1 Pages: 4-6

    • DOI

      None

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脱プロトン化によるフルオロアルキルカルボアニオンの発生と反応2015

    • Author(s)
      北原拓, 杉石露佳, 網井秀樹
    • Organizer
      日本化学会第95回春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉県船橋市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] フローマイクロリアクターを用いた芳香族求核置換反応の制御2015

    • Author(s)
      高野綾,村田啓幸,網井秀樹
    • Organizer
      日本化学会第95回春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉県船橋市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] ジハロシクロプロピルシリルエーテルの環開裂フッ素化反応2015

    • Author(s)
      岸田真理,北川紗央合,村松由香利,鈴木千春,網井秀樹,桐原正之
    • Organizer
      日本化学会第95回春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉県船橋市)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 急進展する芳香族フルオロアルキル化反応2014

    • Author(s)
      網井秀樹
    • Organizer
      第19回有機フッ素化学セミナー(岡山)
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2014-12-13 – 2014-12-13
    • Invited
  • [Presentation] New Strategies for Aromatic Fluoroalkylation2014

    • Author(s)
      Hideki Amii
    • Organizer
      Japan/Russian Conference on Fluorine Chemistry and Friends 2014
    • Place of Presentation
      Nagoya Institute of Technology (Nagoya)
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • Invited
  • [Presentation] Decarboxylative Transformations for the Synthesis of Aromatic Compounds bearing Functionalized Difluoromethyl Groups2014

    • Author(s)
      Hitomi Kimura, Eri Tomizawa, Tatsuya Kawamatsu, and Hideki Amii
    • Organizer
      The Ninth International Symposium on the Integrated Synthesis (ISIS-9)
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center (Awaji)
    • Year and Date
      2014-11-14 – 2014-11-15
  • [Presentation] Generation and Synthetic Applications of Trifluoromethyl Isobenzofurans2014

    • Author(s)
      Hideki Amii
    • Organizer
      Vietnam Malaysia International Chemical Congress (VMICC)
    • Place of Presentation
      Hanoi Daewoo Hotel (Hanoi, Vietnam)
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-10
    • Invited
  • [Presentation] 含フッ素置換基を有するフタリドの合成とその応用2014

    • Author(s)
      稲葉公則, 品田瞬, 仁科勇太, 網井秀樹
    • Organizer
      第37回フッ素化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立男女共同参画・青少年センター(大阪市)
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [Presentation] Aromatic Perfluoroalkylation Involving Copper-Catalyzed beta-Carbon Elimination2014

    • Author(s)
      Kazuki Komoda, Naoto Shimizu, and Hideki Amii
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Organometallics and Catalysis
    • Place of Presentation
      Todaiji Temple Cultural Cente (Nara)
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-29
  • [Presentation] ジフルオロシクロプロパン,シクロプロペンの合成,反応と特性2014

    • Author(s)
      網井秀樹
    • Organizer
      日本学術振興会フッ素化学第155委員会第98回研究会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-10
  • [Presentation] パーフルオロアルキル基を導入したDimyristoylphosphatidylcholine二分子膜の物性・構造2014

    • Author(s)
      森田康平, 高橋浩, 網井秀樹, 高木俊之, 金森敏幸, 長谷川健, 園山正史
    • Organizer
      第8回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-24
  • [Presentation] DMPCアシル鎖末端へのパーフルオロアルキル基導入による膜物性への影響2014

    • Author(s)
      森田康平, 高橋浩, 網井秀樹, 園山正史, 高木俊之, 金森敏幸, 長谷川健
    • Organizer
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [Presentation] 触媒的芳香族トリフルオロメチル化と関連反応2014

    • Author(s)
      網井秀樹
    • Organizer
      第30回若手化学者のための化学道場(有機合成化学協会中国四国支部主催)
    • Place of Presentation
      鷲羽山下電ホテル(岡山県倉敷市)
    • Year and Date
      2014-08-29 – 2014-08-30
    • Invited
  • [Presentation] 触媒的芳香族トリフルオロメチル化と関連反応2014

    • Author(s)
      網井秀樹
    • Organizer
      第26回万有札幌シンポジウム ―有機合成化学の挑戦―
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-07-05 – 2014-07-05
    • Invited
  • [Presentation] An Efficient Synthesis of Fluoroalkyl-Substituted Phthalides2014

    • Author(s)
      Masanori Inaba, Shun Shinada, Yuta Nishina, and Hideki Amii
    • Organizer
      International Conference on Fluorine Chemistry 2014 Tokyo (ICFC)
    • Place of Presentation
      PACIFICO YOKOHAMA (Yokohama)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Presentation] Decarboxylative Transformations for the Synthesis of gem-Difluoromethylene Compounds2014

    • Author(s)
      Hitomi Kimura, Eri Tomizawa, and Hideki Amii
    • Organizer
      International Conference on Fluorine Chemistry 2014 Tokyo (ICFC)
    • Place of Presentation
      PACIFICO YOKOHAMA (Yokohama)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Book] フッ素化学入門20152015

    • Author(s)
      網井秀樹(分担執筆), (独)日本学術振興会編・フッ素化学第155委員会 編
    • Total Pages
      357
    • Publisher
      三共出版
  • [Book] フッ素の化学 in ”炭素とケイ素の元素科学”2014

    • Author(s)
      網井秀樹, 鈴木千春, 高橋綾(分担執筆), 海野雅史編集, 松本英之・大谷朝男監修
    • Total Pages
      56-65
    • Publisher
      群馬大学エレメントイノベーション

URL: 

Published: 2016-06-01  

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