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アリールボロン酸と安息香酸からの光反応によるアリールラジカル生成と合成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K05779
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
研究機関福井大学

研究代表者

吉見 泰治  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (30345673)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードアリールラジカル / 安息香酸 / アリールボロン酸 / 光脱炭酸反応 / 光脱ボロン化反応 / 光レッドクス有機触媒 / 光誘起電子移動 / 光反応 / 光脱ボロン酸反応 / 有機光反応 / 芳香族ボロン酸 / 有機化学
研究成果の概要

3年間の研究期間において、安価で安定であるフェナントレンや1,4-ジシアノベンゼンなどの光レドックス有機触媒を用いて、アリールボロン酸の光脱ボロン化や安息香酸の光脱炭酸を経由したアリールラジカルの生成およびそのラジカルのアルケンへの付加や還元反応などを見出した。今まで、アリールラジカル生成のため、基質として爆発性のあるジアゾニウム塩や銅などの金属と、加熱などの激しい反応条件が必要であった。しかし、本研究の結果、基質として安定で安価であるアリールボロン酸や安息香酸を使用でき、非常に穏やかな条件下、金属を使用せずにアリールラジカルが生成でき、様々な有機合成反応に応用できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

安価で安定である光レドックス有機触媒を用いて、アリールボロン酸や安息香酸からアリールラジカルの生成およびその反応を見出した。温和な条件でアリールラジカルを生成できるため、今まで使用できなかった基質をこれらの反応に利用できる。これだけでなく、現在のラジカル化学に対する新しい手法を提案できた。これは、今までのラジカル反応では主にアルキルラジカルを活性種として用いてきたが、我々の見出した方法を用いてアリールラジカルが容易に発生させることができるため、新規なラジカル反応の開発が飛躍的に高まる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Cornell University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Smithsonian Tropical Research Institute(パナマ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Visible- and UV-Light-Induced Decarboxylative Radical Reactions of Benzoic Acids Using Organic Photoredox Catalysts2020

    • 著者名/発表者名
      S. Kubosaki, H. Takeuchi, Y. Iwata, Y. Tanaka, K. Osaka, M. Yamawaki, T. Morita, Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 85 号: 8 ページ: 5362-5369

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c00055

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 23-, 25-, 27-, and 29-Membered (Z)-Selective Unsaturated and Saturated Macrocyclic Lactones from 16- and 17-Membered Macrocyclic Lactones and Bromoalcohols by Wittig Reaction, Yamaguchi Macrolactonization, and Photoinduced Decarboxylative Radical Macrolactonization2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwasaki, Y. Tajimi, K. Kameda, C. Kingwell, W. Wcislo, K. Osaka, M. Yamawaki, T. Morita, Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 12 ページ: 8019-8026

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00870

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sequential Intermolecular Radical Addition and Reductive Radical Cyclization of Tyrosine and Phenylalanine Derivatives with Alkenes via Photoinduced Decarboxylation: Access to Ring-constrained γ-Amino Acids2019

    • 著者名/発表者名
      K. Osaka, A. Usami, T. Iwasaki, M. Yamawaki, T. Morita, Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 15 ページ: 9480-9488

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b00970

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retention of chirality of 5-membered alicyclic α-amino acids bearing N-(2-phenyl)benzoyl group in photoinduced decarboxylative intermolecular radical addition to acrylonitrile2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ozaki, T. Yamada, T. Mizuno, K. Osaka, M. Yamawaki, H. Maeda, T. Morita, Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 75 号: 36 ページ: 130493-130493

    • DOI

      10.1016/j.tet.2019.130493

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced Electron Transfer-Promoted Reactions Using Exciplex-Type Organic Photoredox Catalyst Directly Linking Donor and Acceptor Arenes2019

    • 著者名/発表者名
      M. Yamawaki, A. Asano, T. Furutani, Y. Izumi, Y. Tanaka, K. Osaka, T. Morita, Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 24 ページ: 4453-4453

    • DOI

      10.3390/molecules24244453

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Types of Cross-Coupling Reactions between Electron-Rich and Electron-Deficient Alkenes Assisted by Nucleophilic Addition Using an Organic Photoredox Catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yosuke、Kubosaki Suzuka、Osaka Kazuyuki、Yamawaki Mugen、Morita Toshio、Yoshimi Yasuharu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 83 号: 22 ページ: 13625-13635

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b02025

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Strategy for O-Alkylation of Serine and Threonine from Serinyl and Threoninyl Acetic Acids by Photoinduced Decarboxylative Radical Reactions: Connection between Serine/Threonine and Carbohydrates/Amino Acids at the Side Chain2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, T. Iwasaki, T. Morita, Y. Yoshimi*
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 83 号: 7 ページ: 3702-3709

    • DOI

      10.1021/acs.joc.8b00061

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Photoinduced Meerwein-Type Arylation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwata, Y. Tanaka, S. Kubosaki, T. Morita, Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      Synfacts

      巻: 14 号: 04 ページ: 0412-0412

    • DOI

      10.1055/s-0037-1609487

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A strategy for generating aryl radicals from arylborates through organic photoredox catalysis: photo-Meerwein type arylation of electrondeficient alkenes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwata, Y. Tanaka, S. Kubosaki, T. Morita, Y. Yoshimi*
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 号: 10 ページ: 1257-1260

    • DOI

      10.1039/c7cc09140k

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced electron transfer-promoted debenzylation of phenylalanine and tyrosine derivatives using dicyanoarene2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yamawaki, Y. Okita, T. Yamamoto, T. Morita, Y. Yoshimi*
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 73 号: 51 ページ: 7239-7244

    • DOI

      10.1016/j.tet.2017.11.021

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoinduced Decarboxylative Radical Reactions of Carboxylic Acids Using Organic Photocatalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshimi
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress and The 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Retention of Chirality in Radical Addition to Alkenes by Photoinduced Deacrboxylation of Cyclic Amino Acids2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno, Y. Yoshimi
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress and The 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visible-Light Induced Decarboxylative Reactions Using Anthracene Derivatives as Redox Photocatalyst2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tajimi, Y. Yoshimi
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress and The 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Decarboxylative Radical Reactions of Benzoic Acid2019

    • 著者名/発表者名
      S. Kubosaki, Y. Yoshimi
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress and The 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of a 33-Membered Macrocyclic Lactone from a 16-Membered Macrocyclic Lactone2019

    • 著者名/発表者名
      K. Kameda, Y. Yoshimi
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress and The 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Decarboxylative Radical Addition of Carboxylic Acids to Dehydroamino Acids2019

    • 著者名/発表者名
      A. Asano, Y. Yoshimi
    • 学会等名
      The 18th Asian Chemical Congress and The 20th General Assembly of the Federation of Asian Chemical Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安息香酸類の光脱炭酸によるアリールラジカル生成とその反応2019

    • 著者名/発表者名
      窪﨑鈴果・竹内晴香・吉見泰治
    • 学会等名
      平成29年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decarboxylative radical reactions of carboxylic acids initiated by PET using organic photoredox system2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshimi
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光脱炭酸を開始反応とするチロシン・フェニルアラニン誘導体の連続的ラジカル分子間付加・還元的環化反応2019

    • 著者名/発表者名
      大坂一主・吉見泰治
    • 学会等名
      第43回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機分子の光誘起電子移動をトリガーとするレドックス化学反応2019

    • 著者名/発表者名
      吉見 泰治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルタミン酸とアスパラギン酸の光脱炭酸を利用した側鎖の誘導体化2019

    • 著者名/発表者名
      新川 雄大・吉見 泰治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動を経由した電子ドナー・アクセプターアルケンによる1:1および2:1付加体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      田中陽佑・吉見 泰治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A direct generation of aryl radicals from arylboronic acids by photoinduced electron transfer and its radical addition to alkenes2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Osaka, Yutaka Iwata, Yasuharu Yoshimi
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光脱炭酸を経由したアミノ酸やペプチドのラジカル付加反応およびラジカル環化反応2018

    • 著者名/発表者名
      大坂一主・吉見泰治
    • 学会等名
      有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] PETによるアルコールの付加を経由した電子ドナーアルケンと電子アクセプターアルケンのカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      田中陽佑・吉見泰治
    • 学会等名
      有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光脱炭酸を経由したセリンとスレオニン側鎖の誘導体化2018

    • 著者名/発表者名
      岩﨑智哉・吉見泰治
    • 学会等名
      有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] PETによるアリールボロン酸からのアリールラジカル生成とアルケンへの付加反応2017

    • 著者名/発表者名
      岩田 大・吉見 泰治
    • 学会等名
      第41回有機電子移動化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光誘起電子移動によるアリールボロン酸からのアリールラジカル生成2017

    • 著者名/発表者名
      岩田 大・吉見 泰治
    • 学会等名
      平成29年度有機合成化学北陸セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究業績 (Publication)

    • URL

      http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/gousei/profile.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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