2022 Fiscal Year Annual Research Report
動的エキシトンを利用した硫黄カチオンラジカルの触媒的発生と結合形成反応への応用
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamic Exciton: Emerging Science and Innovation |
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| Project/Area Number |
21H05388
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
長尾 一哲 京都大学, 化学研究所, 助教 (50825164)
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2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | 動的エキシトン / 可視光酸化還元触媒 / 硫黄カチオンラジカル / 結合形成反応 / ラジカルー極性交差反応 / コバルト触媒 / ブレンステッド酸触媒 / ヒドロ官能基化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、フェノチアジンもしくはチアントレンをドナー部位として有するドナー/アクセプター分子を新規に設計合成し、ドナー分子由来の硫黄カチオンラジカルを利用した高難度分子変換技術の開発を目指す。具体的には、【研究１】硫黄ラジカルカチオンを活用したラジカルー極性交差プロセスによるカルボカチオン種の発生と炭素ー酸素結合形成反応への応用、【研究２】 硫黄ラジカルカチオンを活用したアレーンのsp2炭素－水素結合直接官能基化に取り組む。本年度は以下の成果が得られた。
1) 昨年度見出した、光酸化還元触媒/コバルト触媒/ブレンステッド酸触媒のハイブリッド触媒システムによるアルコールを用いた脂肪族アルケンのヒドロアルコキシ化反応における求核剤の拡張を行なった。アルコール以外の求核剤の適用が可能となった。実験と量子化学計算によりコバルト触媒の配位子の構造が反応性に大きく影響を及ぼすことが明らかとなった。公募研究申請の基盤成果となったベンゾ[b]フェノチアジン型光酸化還元触媒と脂肪族カルボン酸誘導体（アルキルラジカル源）によるアルコールの脱炭酸型アルキル化反応における求核剤を有機シラン化合物やフッ素アニオンに拡張した。有機シラン化合物との反応では、アルケンを加えた3成分カップリングも進行し、アルケンを位置選択的に二炭素官能基化することができ、複雑な炭素骨格を一挙に構築できる手法となった。この触媒システムはセミピナコール転位反応にも活用することができ、従来法では合成できない複雑なカルボニル化合物の網羅的合成につながった。
2) 1)に関して精力的進めていたため、2)に関しては進展はなかった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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