| 研究領域 | デジタル化による高度精密有機合成の新展開 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05219
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
矢島 知子 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (10302994)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
29,380千円 (直接経費: 22,600千円、間接経費: 6,780千円)
2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 可視光反応 / フロー合成 / ペルフルオロアルキル化 / ペルフルオロアルキル / メタルフリー / フッ素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光反応は、温和でクリーンな反応で生成物を得られる手法として注目を浴びており、盛んに研究がなされている。また、大量合成に向けた、フロー合成手法の確立も重要な課題である。しかし反応の最適化には、触媒、溶媒、流速等の多くのパラメータがあり、そのより効率的な最適化方法の確立が望まれる。本研究では、この最適化にAIによる手法を取り入れることを考えた。そこで、一度に多くのデータの取得が可能なインライン分析を取り入れ、デジタル制御に向けた反応リアクターの開発を行う
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| 研究実績の概要 |
高効率的な光ラジカル反応の開発手法の確立を目指し、フロー反応リアクターの開発を行い、モジュール化することにより、これまでバッチで行われてきた反応を容易にフローへと変換可能とすることを目指す本研究は、昨年度に構築した光フローシステムを用いたアルデヒドエナミン、ケトンエナミンへのペルフルオロアルキル化反応の開発を継続して行うと共に、ガスフロー反応のインライン分析を見据えたデヒドロアミノ酸へのトリフルオロメチル化についても検討を開始した。
カルボニルα位へのペルフルオロアルキル反応については、これまでバッチ反応では脱HFが進行したフルオロオレフィンのみが得られていた反応がフロー合成を適用することによりフルオロアルキル化生成物を得ることを利用し、様々なケトンへのフルオロアルキル化について検討を行った。用いるフッ素源についても、様々な構造の物を検討した。また、フロー後の化学変換により、アミン、アルコールなどの種々の化合物に変換できることを見出し、その立体選択性についても検討を行った。
さらに、ガスフロー反応を見据えて、気体の化合物であるヨウ化トリフルオロメチルを用いた反応の検討を行った。デヒドロアミノ酸へのトリフルオロメチル化をモデル反応として検討を行い、インライン分析を見据えた反応条件・生成物の確認を行った。デヒドロアミノ酸へのヒドロトリフルオロメチル化は進行し、対応する含フッ素アミノ酸前駆体が得られることを明らかとし、今後のガスフロー合成への足掛かりを得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
可視光反応のフロー合成への展開について、順調に成果が出ており、学会発表、依頼講演等を行うことができた。また、新しい反応についても検討を開始することができ、残すはインライン分析というところまで進捗している。
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| 今後の研究の推進方策 |
カルボニル化合物へのフルオロアルキル化についてはフロー反応において様々な化合物が合成できることを明らかにした。今後は、論文化に向けて詰めていく。また、デヒドロアミノ酸へのトリフルオロメチル化についても、検討を開始し、バッチ反応での反応の検討を行った。今後は、ガスフローを用いたインライン分析に向けて、検討を行っていく。
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