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不飽和有機フッ素化合物と芳香族ホウ素化合物との無塩基カップリング反応

研究課題

研究課題/領域番号 12J00507
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 合成化学
研究機関大阪大学

研究代表者

西城 宏樹  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードテトラフルオロエチレン / 含フッ素化合物 / 鈴木宮浦カップリング / パラジウム / ニッケル
研究実績の概要

前年度までの研究成果として、10族遷移金属触媒を用いたテトラフルオロエチレンと有機ホウ素化合物との無塩基カップリング反応の開発に成功している。この手法はトリフルオロスチレン誘導体をテトラフルオロエチレンから一段階で合成できる有力な手法である。しかし一方、テトラフルオロエチレンを出発原料とし、より複雑な構造を有する含フッ素化合物を合成しようとした場合には、カップリング反応は適していなかった。
このような背景の下、平成26年度にはテトラフルオロエチレンと有機ホウ素化合物、ヨードアレーンなどを原料とした、テトラフルオロエチレン架橋構造を有する化合物の新規合成法の開発に成功した。反応は一価の銅錯体およびフェナントロリンン配位子の存在下、40度から60度といった穏やかな条件下にて効率よく進行した。また、反応の鍵中間体となるフルオロアルキル銅錯体については、X線結晶構造解析およびNMR測定による構造解析を行った。
この手法を用いることで、テトラフルオロエチレン架橋構造を有する化合物をはじめとした多様な含フッ素化合物を容易に合成することが可能である。テトラフルオロエチレン架橋構造は生理活性物質や含フッ素モノマー、液晶化合物などの鍵構造として注目されていたが、効率的な合成法が存在しないことが大きな課題であった。本研究で開発した手法を用いれば、高速応答・低電圧駆動などを実現する次世代の液晶材料となりうる液晶化合物を、市販の試薬から6段階ときわめて容易に合成できることを明らかとした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Base-Free Hiyama Coupling Reaction via a Group 10 Metal Fluoride Intermediate Generated by C–F Bond Activation2014

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹、阪口博信、大橋理人、生越専介
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 33 号: 43 ページ: 3669-3672

    • DOI

      10.1021/ja5093776

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluoroalkylcopper(I) Complexes Generated by the Carbocupration of Tetrafluoroethylene: Construction of a Tetrafluoroethylene-Bridging Structure2014

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹、大橋理人、生越専介
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 136 号: 14 ページ: 15158-15161

    • DOI

      10.1021/om5005513

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carbon-Fluorine Bond Activation of Tetrafluoroethylene on Palladium (0) and Nickel (0) : Heat or Lewis Acidic Additive Promoted Oxidative Addition2013

    • 著者名/発表者名
      大橋理人
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 32 号: 13 ページ: 3631-3639

    • DOI

      10.1021/om400255t

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Base-Free Suzuki-Miyaura Coupling Reaction of Fluorinated Alkenes and Arenes via a Palladium Fluoride Key Intermedite2013

    • 著者名/発表者名
      大橋理人
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 3 号: 3 ページ: 443-447

    • DOI

      10.1002/ejoc.201201405

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cu (I)を用いたテトラフルオロエチレンの1,2-ジアリール付加反応2014

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cu (I)を用いたTFEへの1,2-アリール付加反応によるArCF_2CF_2Ar, 成法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹
    • 学会等名
      第36回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城)
    • 年月日
      2013-10-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Palladium (0)-Catalyzed Base-Free Coupling Reaction of Fluoroalkenes with Organoboronates2013

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹
    • 学会等名
      17th IUPAC International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis
    • 発表場所
      コロラド州立大学(アメリカ)
    • 年月日
      2013-07-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] C-F結合の活性化を経由したフルオロオレフィン類と有機ホウ素化合物とのカップリング反応2013

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹
    • 学会等名
      日本化学会第93春期年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀)
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Palladium(0)-Catalyzed Base-Free Coupling Reaction of Tetrafluoroethylene with Arylboron Compounds via Fluoropalladium Key Intermediate2012

    • 著者名/発表者名
      西城宏樹
    • 学会等名
      25th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2012)
    • 発表場所
      Lisbon University Campus(Lisbon, Portugal)
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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