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遷移金属-フォトレドックス触媒系による反応性化学種形成を鍵とする有機分子変換反応

研究課題

研究課題/領域番号 15J12072
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

富田 廉  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード可視光 / フォトレドックス触媒 / トリフルオロメチル化 / フッ素 / アレン / 四置換アルケン
研究実績の概要

前年度までに本研究員は、フォトレドックス触媒と呼ばれるルテニウムやイリジウムのポリピリジル錯体が、可視光照射下、梅本試薬やトニー試薬といった求電子的トリフルオロメチル化剤を一電子還元しCF3ラジカルを発生させることに着目し、アルケンやアルキンのトリフルオロメチル化を伴う二官能基化反応を報告している。この知見を発展させ、今年度は新たな基質としてアレンに着目した。アレンに対するトリフルオロメチル化反応の報告例はわずかで、特にフォトレドックス触媒を用いたアレン類のトリフルオロメチル化反応は我々の知る限り未だ報告例がない。研究の結果、フォトレドックス触媒存在下、梅本試薬と1,1-二置換芳香族アレンのジクロロメタン/酢酸混合溶液に室温で可視光を照射したところ、対応する2-CF3-アリルアセテートが効率的に生成することを見出した。本反応は高位置、立体選択的に進行し単一の異性体を生成物として与えた他、一置換、1,3-二置換、三置換芳香族アレンに対しても適用可能であった。さらに本反応の生成物は含CF3化合物合成の有用な中間体として期待でき、実際にパラジウム触媒や銅触媒によって更なる分子変換が可能であった。本研究成果は査読を経てChem.Commun.誌へ掲載された。また本研究者は平成28年10月9日から三ヶ月間、英国St. Andrews大学O'Hagan研究室へ留学した。O'Hagan研では芳香族チオアセチレン(ArSCCH)にフッ化水素を反応させ、芳香族ジフルオロエチルチオ化合物(ArSCF2CH3)を合成する反応について研究を行った。SCF2CH3基はトリフルオロメチル基やトリフルオロメチルチオ(SCF3)基に比べ合成例や性質の評価がほぼない。本研究者は本反応が種々の芳香族チオアルキンに対し適用できること、SCF2CH3基の極性がCF3基とSCF3基の間にあることなど明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photoredox-catalyzed oxytrifluoromethylation of allenes: stereoselective synthesis of 2-trifluoromethylated allyl acetates2017

    • 著者名/発表者名
      Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 34 ページ: 4681-4684

    • DOI

      10.1039/c7cc01759f

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oxydifluoromethylation of Alkenes by Photoredox Catalysis: Simple Synthesis of CF2H-Containing Alcohols2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arai, Ren Tomita, Gaku Ando, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 雑誌名

      CHEMISTRY A European Journal

      巻: 22 号: 4 ページ: 1262-1265

    • DOI

      10.1002/chem.201504838

    • 関連する報告書
      2015 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] Trifluoromethylation of Aromatic Alkenes by Visible-light-driven Photoredox Catalysis: Direct Conversion of Alkenes to 3-Trifluoromethyl-1-propenyl and 1,3-Bis(trifluoromethyl)-1-propenyl Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Asano, Ren Tomita, Gaku Ando, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 雑誌名

      Journal of Fluorine Chemistry

      巻: 179 ページ: 83-88

    • DOI

      10.1016/j.jfluchem.2015.07.020

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoredox-Catalyzed Stereoselective Conversion of Alkynes into Tetrasubstituted Trifluoromethylated Alkenes2015

    • 著者名/発表者名
      Ren Tomita, Gaku Ando, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 54 号: 44 ページ: 12923-12927

    • DOI

      10.1002/anie.201505550

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] フォトレドックス触媒によるアレンからのトリフルオロメチル基置換アリルアルコール誘導体合成2016

    • 著者名/発表者名
      富田 廉、小池隆司、穐田宗隆
    • 学会等名
      第33回有機合成化学セミナー
    • 発表場所
      ヒルトンニセコビレッジ
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Photoredox-Catalyzed Carbonyloxy-Trifluoromethylation of Allenes Leading to 2-CF3-Allyl Alcohol Derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 学会等名
      20th International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHCXX)
    • 発表場所
      Kyoto Terrsa
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フォトレドックス触媒によるアレンのオキシトリフルオロメチル化反応2016

    • 著者名/発表者名
      富田廉、小池隆司、穐田宗隆
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フォトレドックス触媒によるアルキンのオキシトリフルオロメチル化反応:立体選択的四置換CF3アルケン合成2015

    • 著者名/発表者名
      富田廉、小池隆司、穐田宗隆
    • 学会等名
      第38回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      日本橋公会堂
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Stereoselective Synthesis of Tetrasubstituted CF3-alkenes through Photoredox-catalyzed Oxytrifluoromethylation of Alkynes2015

    • 著者名/発表者名
      Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 学会等名
      7th Pacific Symposium on Radical Chemistry
    • 発表場所
      Nanyang Technological University, Singapore
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] ワンポットの短工程で有機フッ素医農薬中間体と合成-アセチレン類からの立体選択的な合成に成功-

    • URL

      http://www.titech.ac.jp/news/2015/032469.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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