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2017 Fiscal Year Annual Research Report

New molecular transformations via radical species based on photoredox catalysis

Research Project

Project/Area Number 26288045
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

穐田 宗隆  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50167839)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsフォトレドックス触媒 / 二官能基化
Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終年度を迎えて、以下の三つの課題に向けて研究を進めた。
1.新反応開発 オレフィン類への二官能基同時導入反応に関する研究を継続して行い、特にジフルオロメチル化、トリフルオロエチル化反応などフルオロアルキル化反応に挑戦した。しかしながら、これまで中心的な主題であったトリフルオロメチル化反応と比較すると、より強い還元力を示す触媒の開発が必要であり、事項の研究とも歩調をそろえて研究を進めた結果、問題解決に至った。2.新触媒開発 強酸化性の金属触媒としてはイリジウム触媒に超電子求引性のペンタフルオロスルファニル基を導入した触媒を、また強還元性の有機物触媒としては前年度の研究成果にヒントを得て設計したジアミノアントラセン骨格に様々な置換基を導入した誘導体を合成して触媒反応に供したところ、いずれも優れた活性を示し、前者についてはこれまで例のないスルフェニル化を開発し、後者の触媒系では前項で記したフルオロアルキル化に展開できた。3.フロー反応系への展開 光反応では光路長が長くなると光が途中で吸収されてしまうため反応効率が低下する恐れがあり、これを防ぐためには短口径のチューブ反応装置が適していることが予想され、フルオロアルキル化について副反応をともなう反応系に適用したところ、短時間でしかも副生成物を押さえた形で反応を進行させることに成功した。
このように本基盤研究開始時に課題となっていた案件の大部分は解決され新しい局面を迎える準備が整ってきた。特に有機物触媒については大きな成果が望まれるため、今後新たな研究資金を得てさらに発展させていきたい。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] New Horizons of Photocatalytic Fluoromethylative Difunctionalization of Alkenes2018

    • Author(s)
      Koike Takashi、Akita Munetaka
    • Journal Title

      Chem

      Volume: 4 Pages: 409~437

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2017.11.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photocatalytic Trifluoromethylthiolation of Aromatic Alkenes Associated with Hydroxylation and Alkoxylation2017

    • Author(s)
      Li Yanjie、Koike Takashi、Akita Munetaka
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 6 Pages: 445~448

    • DOI

      10.1002/ajoc.201600562

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoredox-catalyzed oxytrifluoromethylation of allenes: stereoselective synthesis of 2-trifluoromethylated allyl acetates2017

    • Author(s)
      Tomita Ren、Koike Takashi、Akita Munetaka
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 53 Pages: 4681~4684

    • DOI

      10.1039/c7cc01759f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metal-free di- and tri-fluoromethylation of alkenes realized by visible-light-induced perylene photoredox catalysis2017

    • Author(s)
      Noto Naoki、Koike Takashi、Akita Munetaka
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 8 Pages: 6375~6379

    • DOI

      10.1039/c7sc01703k

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Photoredox Catalysis: Trifluoromethylation and Beyond2017

    • Author(s)
      Munetaka Akita
    • Organizer
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Olefin Difunctionalization by Photoredox Catalysis2017

    • Author(s)
      Munetaka Akita
    • Organizer
      the 8th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-8)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fluoromethylative Difunctionalization of Unsaturated Hydrocarbons by Photoredox Catalysis2017

    • Author(s)
      Munetaka Akita
    • Organizer
      the 18th Tetrahedron Symposium Asian Edition
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Olefin Difunctionalization by Photoredox Catalysis2017

    • Author(s)
      Munetaka Akita
    • Organizer
      the 6th Gratama Workshop on Chemical Sciences and Innovation for a Sustainable Society
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多環芳香族炭化水素を光触媒とするフルオロメチル基含有化合物の製造方法2017

    • Inventor(s)
      納戸直木・小池隆司・穐田宗隆
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2017-0028880

URL: 

Published: 2018-12-17  

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