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有機色素を触媒とする可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05687
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

矢島 知子  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (10302994)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード可視光反応 / 有機色素 / ペルフルオロアルキル / レドックス触媒 / ラジカル反応 / 含フッ素化合物 / 合成化学 / 有機触媒
研究成果の概要

含フッ素化合物は医農薬品、機能性材料として欠かせない化合物であり、その合成法の開発は急務である。申請者らはこれまで紫外光を用いた様々な含フッ素化合物の合成法の開発を行ってきたが、高エネルギーを要する高圧水銀ランプを用いることが問題となっていた。一方、可視光反応は近年盛んに行われ、Ru, Ir錯体を光触媒とする手法、有機色素を触媒とする手法について多くの報告がなされている。これに対して、我々は今回、安価で安全な有機色素を触媒とすることで、効率的にこれまで入手困難であった含フッ素化合物の合成を可能とすることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

可視光レドックス反応は、用いるエネルギーが小さく太陽光でも進行するため、環境適用型の反応として注目されている。中でも本反応は希少金属を用いず、安価で入手容易な有機色素を触媒とするため、環境にやさしく、TMSCF3(プラカッシュ試薬)、梅本試薬、Togni試薬などの高価なフッ素源でなく、それらの原料でもある、入手容易なハロゲン化ペルフルオロアルキルをラジカル前駆体として用いるため、トリフルオロメチル以外のペルフルオロアルキルも導入可能であり、様々な含フッ素化合物を合成することのできる優れた反応である。また、有機色素を用いた可視光反応の反応機構の解明は、今後の合成分野に貢献できると考えられる。

報告書

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

    (37件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Chiral Fluorinated Amino Acids by Eosin Y Catalyzed Perfluoroalkyl Radical Addition to Dehydroamino Acids2018

    • 著者名/発表者名
      Yajima Tomoko、Department of Chemistry, Faculty of Science, Ochanomizu University、Ikegami Mako
    • 雑誌名

      Fluorine Notes

      巻: 121 ページ: 1-2

    • DOI

      10.17677/fn20714807.2018.06.01

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-free visible-light synthesis of quaternary α-perfluoroalkyl aldehydes via an enamine intermediate2018

    • 著者名/発表者名
      Matsui Haruna、Murase Mao、Yajima Tomoko
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 16 号: 39 ページ: 7120-7123

    • DOI

      10.1039/c8ob02058b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Free Visible Light Hydroperfluoroalkylation of Unactivated Alkenes Using Perfluoroalkyl Bromides2018

    • 著者名/発表者名
      Yajima Tomoko、Shigenaga Satsuki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 1 ページ: 138-141

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b03596

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機分子触媒を用いた光ペルフルオロアルキル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 雑誌名

      ファインケミカル

      巻: 16 ページ: 35-41

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Metal-Free Visible-Light Radical Iodoperfluoroalkylation of Terminal Alkenes and Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yajima, Mako Ikegami
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem

      巻: 15 号: 15 ページ: 2126-2129

    • DOI

      10.1002/ejoc.201700077

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ペルフルオロアルキル基を有するキラルアミノ酸類の簡便な合成法2017

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 68 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エオシンY を触媒とするメタクリル酸エステルに対する可視光ぺルフルオロアルキル化2019

    • 著者名/発表者名
      中山 萌黄 ・矢島知子
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Enamine catalyzed visible-light induced perfluoroalkylation2019

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      ACS National Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光ペルフルオロアルキル化反応を基盤とする反応開発2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      F&F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] Eosin Y Catalyzed Visible Light Induced Iodoperfluoroalkylation and Hydroperfluoroalkylation2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Fluorine Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機触媒を用いた可視光ペルフルオロアルキル化反応の展開2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      有機合成協会関東支部ミニシンポジウムー湘南2018(七夕シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機分子触媒による可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      「杜の都女性研究者エンパワーメント推進事業(東北大学)」第二回女性研究者シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機分子を利用した可視光ペルフルオロアルキル化2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      フッ素化学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エオシンYを触媒とする非水系での可視光ペルフルオロアルキル化2018

    • 著者名/発表者名
      中山萌黄、重永皐月、矢島知子
    • 学会等名
      第8回フッ素化学若手の会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機分子を触媒とうる可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      有機合成2月セミナー「有機合成のニュートレンド2019」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エナミンを触媒とした可視光ペルフルオロアルキル化反応2018

    • 著者名/発表者名
      村瀬真央、矢島知子
    • 学会等名
      第41回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エオシンY を触媒とする電子不足オレフィンへの可視光ペルフルオロアルキル化2018

    • 著者名/発表者名
      中山萌黄、重永皐月、矢島知子
    • 学会等名
      第41回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エナミンを触媒としたオレフィン類への可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発2018

    • 著者名/発表者名
      村瀬真央・矢島知子
    • 学会等名
      第11 回有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エオシンY を触媒とする電子不足オレフィンに対する可視光ぺルフルオロアルキル化2018

    • 著者名/発表者名
      中山萌黄・重永皐月・矢島知子
    • 学会等名
      第11 回有機触媒シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機レドックス触媒による可視光ペルフルオロアルキル化2018

    • 著者名/発表者名
      矢島知子
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エオシンYを触媒とした末端アルケンへの可視光ヒドロペルフルオロアルキル化反応の研究2017

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・矢島知子
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal-free visible-light induced perfluoroalkylation of terminal multiple bonds2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yajima, Mako Ikegami, Satsuki Shigenaga
    • 学会等名
      The 10th Japanese-French Joint Seminar on Flourine Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機触媒による可視光ヒドロペルフルオロアルキル化反応の研究2017

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・矢島知子
    • 学会等名
      第7回フッ素化学若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Eosin Y Catalyzed Visible Light Induced Perfluoroalkylation using Perfluoro Iodide or Bromide as a Fluorine Source2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yajima
    • 学会等名
      The 8th International Meeting on Halogen Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic Studies on visible light induced Hydro-Perfluoroalkylation of terminal alkenes and alkynes using EosinY as a catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Satsuki Shigenaga, Tomoko Yajima
    • 学会等名
      The 8th International Meeting on Halogen Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機触媒による金属を用いない可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発2017

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・池上真子・矢島知子
    • 学会等名
      第112回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Organocatalyst Catalyzed Visible-Light Radical Perfluoroalkylation of Terminal Alkenes and Alkynes2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yajima, M. Ikegami, S. Satsuki
    • 学会等名
      8th Pacific Symposium on Radical Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 可視光ヒドロペルフルオロアルキル化と付随するTHFの反応2016

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・矢島知子
    • 学会等名
      第9回有機触媒シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機色素を触媒とする末端オレフィンへの可視光ヨウ化ペルフルオロアルキル化反応2016

    • 著者名/発表者名
      池上真子・矢島知子
    • 学会等名
      第6回化学フェスタ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機触媒による臭化ペルフルオロアルキルを用いた可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・矢島知子
    • 学会等名
      第6回化学フェスタ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機触媒による臭化ペルフルオロアルキルを用いた可視光ペルフルオロアルキル化反応の開発2016

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・矢島知子
    • 学会等名
      第39回フッ素討論会
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ハロゲン化物をラジカル前駆体とする末端オレフィンへの可視光ペルフルオロアルキル化反応2016

    • 著者名/発表者名
      重永 皐月・池上 真子・矢島 知子
    • 学会等名
      第19回ヨウ素学会シンポジウム
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 臭化ペルフルオロアルキルをフッ素源とする光ペルフルオロアルキル化2016

    • 著者名/発表者名
      重永皐月・池上真子・矢島知子
    • 学会等名
      第6回フッ素化学若手の会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 含フッ素化合物の製造方法2019

    • 発明者名
      矢島知子、中山萌黄、香川巧
    • 権利者名
      矢島知子、中山萌黄、香川巧
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-019008
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 含フッ素化合物の製造方法2019

    • 発明者名
      矢島知子、村瀬真央、香川巧
    • 権利者名
      矢島知子、村瀬真央、香川巧
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-019009
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 含フッ素化合物の製造方法2018

    • 発明者名
      矢島知子、村瀬真央、香川巧
    • 権利者名
      矢島知子、村瀬真央、香川巧
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 含フッ素化合物の製造方法2016

    • 発明者名
      矢島知子、重永皐月、香川巧
    • 権利者名
      矢島知子、重永皐月、香川巧
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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