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理論化学と実験化学が拓く高フッ素系官能基化法の開発と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 16H06214
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 化学系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

平野 圭一  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40633392)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2016年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
キーワードフッ素 / 芳香族メタル化 / 銅 / 銀 / 芳香環 / メタル化 / パーフルオロアルキル化 / パーフルオロアルキル / 銅アート / 銀アート / 医薬品 / 機能性分子 / 理論化学
研究成果の概要

フッ素は医薬品や機能性分子によく見られる元素であり、医薬化学・材料科学の進展には新たなフッ素系置換基導入反応の開発が重要である。我々は、遷移金属アミド塩基を用いた芳香環の直接的メタル化反応により生じるアリール金属とパーフルオロアルキル超原子価ヨウ素試薬の反応により、芳香環上に位置選択的にパーフルオロアルキル基を導入する反応の開発に取り組んだ。アミド銅アート塩基によるメタル化ーパーフルオロアルキル化では目的物が得られることを見出した。さらなる収率改善および適用範囲の拡充を目指して新たなアミド銀アート塩基をデザインし、これを用いた芳香族メタル化反応の開発も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者ら独自のアミド型銅アート塩基を用いた芳香環のメタル化反応を基盤として多種多様な(ヘテロ)芳香環に嵩高い RF 基を導入する手法の確立に取り組み一定の成果を得たが、高収率で目的物を得るには至らなかった。そこで全く新しいメタル化反応として、芳香環の直接的銀化反応を開発し、生じるアリール銀を用いる方針を立てた。申請者らが設計した TMP2Ag(CN)Li2 は複雑に官能基化された芳香環でも速やかに銀化できることを見出した。 アリール銀の発生法ならびに反応性の化学はまだまだ未開拓であるが、本成果により簡便にアリール銀が発生できるようになったので、これを契機に研究が活発化すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Alkynylboration Reaction Leading to Boron-Containing π-Extended cis-Stilbenes as a Highly Tunable Fluorophore2019

    • 著者名/発表者名
      Nogami Marina、Hirano Keiichi、Morimoto Kensuke、Tanioka Masaru、Miyamoto Kazunori、Muranaka Atsuya、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 9 ページ: 3392-3395

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b01132

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diaryl-λ3-chloranes: Versatile Synthesis and Unique Reactivity as Aryl Cation Equivalent2019

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Misuzu、Miyamoto Kazunori、Hirano Keiichi、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 16 ページ: 6499-6503

    • DOI

      10.1021/jacs.9b02436

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lewis 塩基によるホウ素試薬の活性化を基盤としたホウ素化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      内山 真伸、平野 圭一
    • 雑誌名

      Organometallic News

      巻: - ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三重結合のトランス選択的官能基化 ~擬分子内型活性化によるトランス選択的エレメントホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      平野 圭一、内山 真伸
    • 雑誌名

      化学

      巻: 73 ページ: 64-65

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 理論計算が拓く新反応開発 - 遷移金属を用いないアルキニルホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      平野圭一、内山真伸
    • 雑誌名

      化学

      巻: 73 ページ: 64-65

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lewis 塩基によるホウ素試薬の活性化を基盤としたホウ素化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      内山真伸、平野圭一
    • 雑誌名

      Organometallic News

      巻: 1 ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Study on Aryl-Exchange Reaction of Diaryl-λ3-iodane with Aryl Iodide2017

    • 著者名/発表者名
      Masumoto Yui、Miyamoto Kazunori、Iuchi Takuto、Ochiai Masahito、Hirano Keiichi、Saito Tatsuo、Wang Chao、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 号: 1 ページ: 289-295

    • DOI

      10.1021/acs.joc.7b02701

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transition Metal-Free trans-Selective Alkynylboration of Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      Nogami Marina、Hirano Keiichi、Kanai Misae、Wang Chao、Saito Tatsuo、Miyamoto Kazunori、Muranaka Atsuya、Uchiyama Masanobu
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 36 ページ: 12358-12361

    • DOI

      10.1021/jacs.7b06212

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iodoarene-catalyzed oxidative transformations using molecular oxygen2017

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto K.、Yamashita J.、Narita S.、Sakai Y.、Hirano K.、Saito T.、Wang C.、Ochiai M.、Uchiyama M.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 号: 70 ページ: 9781-9784

    • DOI

      10.1039/c7cc05160c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 元素の特性を活かしたヘテロ原子導入法の開発:実験化学と理論計算のシナジー2018

    • 著者名/発表者名
      平野 圭一
    • 学会等名
      オルガノメタリックセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 11 族元素アート錯体を利用した芳香族 C-H 結合の直接的変換反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      手塚 則亨、平野 圭一、内山 真伸
    • 学会等名
      第 44 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新たな蛍光分子の創製を指向したアルキニルアミドのアルキニルホウ素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      野上 摩利菜、森本 賢介、平野 圭一、谷岡 卓、宮本 和範、村中 厚哉、内山 真伸
    • 学会等名
      第 29 回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 求核的ホウ素を用いた新規含ホウ素環状化合物の合成開発とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      森本 賢介、平野 圭一、内山 真伸
    • 学会等名
      第 8 回 CSJ 化学フェスタ 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ原子導入反応を指向したアニオン型分子活性化法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      平野 圭一
    • 学会等名
      日本化学会第 98 春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遷移状態制御による三重結合のアルキニルホウ素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      野上摩利菜、平野圭一、内山真伸
    • 学会等名
      第 43 回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] Novel Accesses to Boron-containing Cycles and Related Structures2017

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Hirano, Masanobu Uchiyama
    • 学会等名
      ISHC 2017, Regensburg
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実験化学と理論計算化学が拓くヘテロ原子導入反応2017

    • 著者名/発表者名
      平野圭一
    • 学会等名
      フルオラス科学研究会第 10 回シンポジウムプログラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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