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電極触媒を用いる環境調和型高選択的電解フッ素化プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555252
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 有機工業化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

淵上 寿雄  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10016701)

研究分担者 跡部 真人  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (90291351)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード電極触媒 / メディエーター / トリアリールアミン / 脱硫フッ素化 / ダイヤモンド電極 / フッ素系生理活性物質 / 電解フッ素化 / リテウ電池用電解液 / メデイエーター / 生理活性物質 / ベンゾイルフルオリド / 複素環化合物 / 含フッ素β-ラクタム / ジフルオロメチレン基 / 含フッ素環状カーボナート / 含フッ素エーテル / リチウム電池 / 有機電解液 / モノフルオロ化合物 / ジフルオロ化合物
研究概要

本研究は電解フッ素化に適した電極触媒の設計と選定を通して、フッ素系機能性材料や生理活性物質の創製などを指向した電極触媒的電解フッ素化プロセスを新たに開拓することが主目的であり、3年間で以下の成果を得、所期の目的をほぼ達成できた。
1)高密度リチウム電池用有機電解液の開発:電極触媒的電解フッ素化により含フッ素環状カーボナートの最適合成ルートを開発した。得られた含フッ素環状カーボナートは高密度リチウム電池用有機電解液として極めて優れていることを見いだした。
2)電極触媒的脱硫フッ素化によるフッ素系生理活性物質の創製:トリアリールアミンを電極触媒とする電解脱硫フッ素化による含フッ素β-ラクタムの高効率的合成に成功するとともにトリアリールアミン電極触媒を用いたジチオアセタール類からの電解脱硫フッ素化によるgem-ジフルオロメチレン化合物の合成を達成した。さらに、同種の電極触媒によりS-アリールチオベンゾアート類の脱硫フッ素化が円滑に進行し、対応するベンゾイルフルオリド類が高収率で得られることを見い出した。従来から電解フッ素化で問題とされていた陽極の不動態化がトリアリールアミン電極触媒の利用により回避できることを明らかにした。
3)ダイヤモンド電極による有機化合物の選択的フツ素化:ダイヤモンド電極が白金電極と同様に種々の複素環化合物の電解フッ素化法に対し、優れた電極触媒能を示し、好収率で相応するフッ素化体を与えることを見出した。
4)代替フロン(冷媒)の開発:代替フロンのモデル化合物として含フッ素エーテル系を選定し、種々のエーテル類を電解フッ素化法することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] HIDEKI ISHII: "Highly selective anodic monofluorination of 4-arylthio-1,3-dioxolan-2-ones : a marked solvent effect on product selectivity"Chemical Communications. 1617-1618 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MOHAMED R.SHAABAN: "Marked Solvent Effects on Regioselective Anodic Monofluorination of 4-Oxo-2-pyrimidyl Sulfides"Journal of Organic Chemistry. 65. 8685-8689 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "Anodic gem-Difluorodesulfurization Using Triarylamine Mediators"Journal of Electroanalytical Chemistry. 507. 30-33 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "Indirect Anodic Monofluorodesulfurization of β-Phenylsulfenyl β-lactams Using a Triarylamine Mediator"Synlett.. 1269-1271 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] DAISUKE BABA: "Regio-and Diastereoselective Anodic Fluorination of Thiazolidines"Journal of Organic Chemistry. 66. 7020-7024 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOSHIKI TAJIMA: "A Facile Synthesis of gem-Difluorinated Heterocyclic Compounds Using Anodic Fluorination of 2-Cyano-1-methylpyrrole as a Key Step"Synthesis. 2597-2600 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] LYADH SAYED M.: "Anodic Mono-and Difluorination of Thiazolyl Sulfides"Journal of Organic Chemistry. 67. 9379-9383 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yi SHEN: "Indirect anodic fluorodesulfurization of s-aryl thiobenzoates using a triarylamine mediator"Journal of Electroanalytical Chemistry. 540. 189-194 (2003)

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  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "Highly Regio selective direct and indirect anodic monofluorination of heterocyclic compounds"Review of Heteroatom Chemistry. 19. 67-68 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 淵上寿雄: "メディエーター(電極触媒)を用いる有機電解合成"触媒. 44. 172-176 (2002)

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  • [文献書誌] 淵上寿雄: "電極触媒科学の新展開"北大図書刊行会. 27 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "Organic Electrochemistry, 4th Edition"Marcel Dekker. 16 (2001)

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  • [文献書誌] Hideki Ishii: "Highly Selective Anodic Monofluorination of 4-Arylthio-1,3-dioxolan-2-ones : A Marked Solvent Effect on Product Selectivity"J. Chem. Soc., Chem. Commun.. 1617-1618 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mohamedo R. Shaaban: "Electrolytic Partial Fluorination of Organic Compounds. 42. Marked Solvent Effects on Regioselective Anodic Monofluorination of 4-Oxo-2-pyrimidyl Sulfides"J. Org. Chem.. 65. 8685-8689 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fuchigami: "Electrolytic Partial Fluorination of Organic Compounds.44. Anodic gem-Difluoro desulfurization Using Triarylamine Mediators"J. Electroanal. Chem.. 507. 30-33 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fuchigami: "Indirect Anodic Monofluorodesulfurization of β-Phenylsulfenyl β-lactams Using a Triarylamine Mediator"Synlett. 1269-1271 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daisuke Baba: "Electrolytic Partial Fluorination of Organic Compound. 52. Regio- and Diastereoselective Anodic Fluorination of Thiazolidines"J. Org. Chem.. 66. 7020-7024 (2001)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiki Tajima: "A Facile Synthesis of gem-Difluorinated Heterocyclic Compounds Using Anodic Fluorination of 2-Cyano-1-methylpyrrole as a Key Step"Synthesis (Special Topic). 2597-2600 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sayed M. Sayed: "Electrolytic Partial Fluorination of Organic Compounds. Part 64. Anodic Mono- and Difluorination of Thiazolyl Sulfides"J. Org. Chem.. 67. 9379-9383 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yi Shen: "Indirect Anodic Fluorodesulfurization of S-aryl Thiobenzoates Using a Triarylamine Mediator"J. Electroanal. Chem.. 540. 189-194 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fuchigami: "Highly Regioselective Direct and Indirect Anodic Monofluorination of Heterocyclic Compounds"Rev. Heteroatom. Chem.. 19. 67-78 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fuchigami: "Electroorganic Synthesis Using Mediators (Electrocatalysts)"Catalysts and Catalysis. 44. 172-176 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fuchigami: "New Developments in Electrocatalysis Science"Hokkaido Univ. Library Publisher. 27 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Fuchigami , ed. by H. Lund and O. Hammerich: ""Electrochemical Partial Fluorination" in "Organic Electrochemistry, 4th edition""Marcel Dekker. 16 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] RIYADH M.SAYED: "ANODIC MONO-AND DIFLVORINATION OF THIAZOLYL SULFID"JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY. 67. 9379-9383 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] SHEN YI: "INDIRECT ANODIC FLUORODESUL FURIZATION OF S-ARYL TIOBENZOATES USING A TRIARYLAMINE MEDIATOR"JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY. 540. 189-194 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] BABA DAISKE: "FLUORIDE ION MEDIATED ANOPIC METHOXYLATION AND ACETOXYCATION OF THIAZOLIDINES, 1,3-OXATHIOLANES, AND 1,3-DITHIOLANES"ELECTROCHIMICA ACTA. 48. 755-760 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 淵上 寿雄: "メデイエーター(電極触媒)を利用する有機電解合成"触媒. 44・3. 172-176 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "ANODIC GEM-DIFLUORODESULFURIZATION USING TRIARYCAMINE MEDIATORS"JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY. 507. 30-33 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "INDIRECT ANODIC MONOFLUORODESULFURIZATION OF α-PHENYL-SULFENYL β-LACTAMS USING A TRIARYLAMINE MEDIATOR"SYNLETT. 8. 1269-1271 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] SAYED M, RIYADH: "HIGHLY REGIOSELECTIUE ANODIC MONO-AND DIFLUORINATION OF PROPARGYL SULFIDES AND PREPARATION OF α-FLUOROALLENYC SULFIDES"TETRAHEDRON LETTERS. 42. 3009-3011 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] KATSUTOSHI SUZUKI: "HIGHLY SELECTIUE ANODIC MONO-AND DIFLUORINATINO OF 4-PHENYLTHIOMETHYL-1, 3-DIOXOLAN-2-ONE AND ITS SYNTHETIC APPLICATION"TETRAHEDRON LETTERS. 42. 4861-4863 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 淵上 寿雄: "メディエーター(電極触媒)を利用する有機電解合成"触媒. 44・3(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] TOSHIO FUCHIGAMI: "ORGANIC ELECTROCHEMISTRY. 4TH EDITION"MARCEL DEKKER. 15 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Ishii: "Highly Selective Anodic Monofluorination of 4-Arylthio-1,3-dioxolan-2-ones : A Marked Solvent Effect on Product Selectivity"Chemical Communications. 1617-1618 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Ishii: "Highly Selective Electrolytic Fluorination of Dimethoxyeshane, Its Homologues, and Crown Ethers"Tetrahedron. 56. 8877-8881 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mohamed R.Shaaban: "Marked Solvent Effects on Regioselective Anodic Monofluorination of 4-Oxo-2-Pyrimidyl Sulfides"Journal of Organic Chemistry. 65・25. 8685-8689 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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