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革新的炭素-フッ素結合活性化法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05116
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

藤田 健志  筑波大学, 数理物質系, 助教 (60603066)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード有機合成化学 / フッ素 / 触媒
研究成果の概要

炭素-フッ素結合は安定な結合であるため、これを切断しながら化学変換を行うのは困難とされてきた。これに対して、金属を用いるフッ素脱離や酸を用いるHF脱離に注目し、穏和な反応条件下でのC-F結合活性化法を開発した。
フルオロアルケンを基質とすることで、金属によるβ-フッ素脱離を酸化的環化、求核付加、あるいはメタラシクロプロパン化と組み合わせ、付加価値の高い含フッ素ヘテロ環化合物を合成することができた。
さらに、フルオロアレーンに対して適切な酸を作用させることで、求電子付加と続くHFの脱離によって、アレーンとの分子間C-F/C-Hカップリングを達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

炭素-フッ素結合は安定な結合であるため、これを切断するには加熱などの過酷な条件が必要であった。これに対して本研究課題では、金属を用いるβ-フッ素脱離や酸を用いるHF脱離を鍵とする種々のC-F結合活性化法を開発してきた。これらの反応はいずれも、穏和な反応条件下でC-F結合を切断するだけでなく、複雑な骨格を持つ含フッ素化合物の構築法となった。このことは、学術的に意義深い革新的なC-F結合活性化法を提供できたと考えている。また、複数のフッ素を持つ基質の選択的なC-F結合活性化により、医農薬や材料として有望な含フッ素化合物を効率的に合成できたため、今後の応用研究にこれらを供給できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Helicene synthesis by Br?nsted acid-catalyzed cycloaromatization in HFIP [(CF3)2CHOH]2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takeshi、Shoji Noriaki、Yoshikawa Nao、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 17 ページ: 396-403

    • DOI

      10.3762/bjoc.17.35

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Facile Synthesis of 2‐Fluorobenzofurans: 5‐ endo ‐ trig Cyclization of β,β‐Difluoro‐ o‐ hydroxystyrenes2020

    • 著者名/発表者名
      Morioka Ryutaro、Fujita Takeshi、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Helvetica Chimica Acta

      巻: 103 号: 11

    • DOI

      10.1002/hlca.202000159

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed [3 + 2] Annulation of Azides with a (Difluorovinyl)zinc Complex, Fluoroacetylene Equivalent2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takeshi、Takeishi Masafumi、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 23 ページ: 9253-9257

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c03476

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nickel-catalyzed [4 + 2] Cycloaddition of Styrenes with Arynes via 1:1 Cross-coupling: Synthesis of 9,10-Dihydrophenanthrenes2020

    • 著者名/発表者名
      Kubo Teruhiko、Fujita Takeshi、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 3 ページ: 264-266

    • DOI

      10.1246/cl.190906

    • NAID

      130007805927

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of 3-(Trifluoromethyl)indoles by Oxidative Cyclization of o-Sulfonamido-α-(trifluoromethyl)styrenes2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fujita, Keisuke Ide, Tanner C. Jankins, Tomoya Nojima, Junji Ichikawa
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 637-640

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900061

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bronsted Acid-Catalysed Hydroarylation of Unactivated Alkynes in Fluoroalcohol-Hydrocarbon Biphasic System: Construction of Phenanthrene Frameworks2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Ikko、Fujita Takeshi、Shoji Noriaki、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 63 ページ: 9267-9270

    • DOI

      10.1039/c9cc04152d

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nucleophilic 5-endo-trig cyclization of 2-(trifluoromethyl)allylic metal enolates and enamides: Synthesis of tetrahydrofurans and pyrrolidines bearing exo-difluoromethylene units2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takeshi、Hattori Masahiro、Matsuda Masaaki、Morioka Ryutaro、Jankins Tanner C.、Ikeda Masahiro、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 75 号: 1 ページ: 36-46

    • DOI

      10.1016/j.tet.2018.11.011

    • NAID

      120007128048

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition Metal-Mediated and -Catalyzed C-F Bond Activation via Fluorine Elimination2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fujita, Kohei Fuchibe, Junji Ichikawa
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 2 ページ: 390-402

    • DOI

      10.1002/anie.201805292

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ピンポイントフッ素化多環式芳香族炭化水素(F-PAH):フルオロアルケンの求電子的活性化による合成と性質2018

    • 著者名/発表者名
      渕辺耕平、藤田健志、市川淳士
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 76 号: 9 ページ: 938-953

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.76.938

    • NAID

      130007472400

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2018-09-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] sp3 carbon?fluorine bond activation in 2,2-difluorohomoallylic alcohols via nucleophilic 5-endo-trig cyclisation: synthesis of 3-fluorinated furan derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takeshi、Morioka Ryutaro、Arita Tomohiro、Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 92 ページ: 12938-12941

    • DOI

      10.1039/c8cc04643c

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸を用いるベンゾフランとアレーンのC-F/C-Hカップリング2021

    • 著者名/発表者名
      森岡龍太郎、福田拓也、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フッ素脱離の制御を鍵とする含フッ素化合物の変換法2020

    • 著者名/発表者名
      藤田健志
    • 学会等名
      有機合成化学協会「Mukaiyama Award・奨励賞」受賞講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸による炭素-フッ素結合の活性化を利用したジフルオロペンタジエンのNazarov型環化2020

    • 著者名/発表者名
      樋田源太郎、森岡龍太郎、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      第43回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フルオロアルケンの求核的5-endo-trig環化による環フッ素化フラン類の合成2020

    • 著者名/発表者名
      森岡龍太郎、在田知央、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      第43回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 回収フロンの直接的化学変換による再利用法2020

    • 著者名/発表者名
      藤田健志
    • 学会等名
      環境研究総合推進費課題アドバイザリーボード会合
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 銅(I)触媒によるアジドとジフルオロビニル亜鉛との脱フッ素[3 + 2]環化:フッ素置換トリアゾールの合成2020

    • 著者名/発表者名
      武石匡史、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ニッケル触媒を用いるトリフルオロメチルアルケンのC-F 結合活性化:インドールの位置選択的ジフルオロアリル化2020

    • 著者名/発表者名
      樋熊竜也、渡部陽太、井出啓介、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Ni触媒を用いるスチレンとアラインの[4 + 2]付加環化反応:ジヒドロフェナントレンの合成2020

    • 著者名/発表者名
      久保輝彦、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 3,3-ジフルオロペンタ-1,4-ジエンのC-F結合活性化を経るNazarov型環化:フッ素置換シクロペンタジエンの合成2020

    • 著者名/発表者名
      樋田源太郎、森岡龍太郎、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸を用いた炭素-フッ素結合活性化を経る多環式芳香族炭化水素の合成法2019

    • 著者名/発表者名
      藤田健志、鈴木直人、福田拓也、市川淳士
    • 学会等名
      第115回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 回収フロンの直接的化学変換による再利用法2019

    • 著者名/発表者名
      藤田健志
    • 学会等名
      環境研究総合推進費新規課題キックオフ会合
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フロンガスの有効再利用を指向した触媒的炭素-フッ素結合活性化法2019

    • 著者名/発表者名
      藤田健志
    • 学会等名
      N.R.P. 育成対象者研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロジウム触媒によるビニル炭素-フッ素結合/酸素結合の活性化:ビフェニレンとの[4 + 2]環化を経る置換フェナントレンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      藤田健志、渡部陽太、佐野公祐、武石匡史、市川淳士
    • 学会等名
      第66回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウム触媒によるビフェニレンとジフルオロアルケンとの[4 + 2]環化:フルオロフェナントレンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐野公祐、渡部陽太、武石匡史、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      第42回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Cyclizations in Cation-Stabilizing Hexafluoroisopropyl Alcohol (CF3)2CHOH (HFIP)2019

    • 著者名/発表者名
      Shoji, N.; Takahashi, I.; Hayashi, M.; Yoshikawa, N.; Fujita, T.; Ichikawa, J.
    • 学会等名
      4th International Symposium On Precisely Designed Catalysis with Customized Scaffolding
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 回収フロンの直接的化学変換による再利用法2019

    • 著者名/発表者名
      藤田健志
    • 学会等名
      環境研究総合推進費課題アドバイザリーボード会合
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブレンステッド酸触媒によるらせん状多環式芳香族炭化水素の合成2019

    • 著者名/発表者名
      庄司訓章、林雅樹、藤田健志、市川淳士
    • 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] 酸による芳香族炭素-フッ素結合活性化:フルオロベンゾフランとアレーンとのカップリング2019

    • 著者名/発表者名
      森岡龍太郎、福田拓也、藤田健志、市川淳士
    • 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] スルホンアミド置換スチレンの酸化的環化によるトリフルオロメチルインドールの合成法2019

    • 著者名/発表者名
      井出啓介、野島智也、藤田健志、市川淳士
    • 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] フロンガスの有効再利用を指向した触媒的炭素-フッ素結合活性化法2018

    • 著者名/発表者名
      藤田健志
    • 学会等名
      第3回 N.R.P. 育成対象者成果発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HFIP溶媒を用いたブレンステッド酸触媒による芳香環増環反応2018

    • 著者名/発表者名
      藤田健志、高橋一光、林雅樹、庄司訓章、市川淳士
    • 学会等名
      第113回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸による芳香族炭素-フッ素結合活性化:多環式芳香族炭化水素の合成法2018

    • 著者名/発表者名
      藤田健志、福田拓也、鈴木直人、市川淳士
    • 学会等名
      第41回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 有機半導体材料としてのピンポイントフッ素化PAH2019

    • 著者名/発表者名
      渕辺耕平、藤田健志、市川淳士
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      化学工業社
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] フッ素脱離を利用する炭素-フッ素結合活性化反応の現状(今野勉監修「有機フッ素化合物の最新動向」のうちの1節)2018

    • 著者名/発表者名
      藤田健志、渕辺耕平、市川淳士
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313375
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0001-9666-022X

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Publons

    • URL

      https://publons.com/researcher/1372940/takeshi-fujita/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?hl=en&user=idjBPJwAAAAJ

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 筑波大学TRIOS

    • URL

      https://trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000000665

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 市川淳士研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/junji/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] ResearcherID

    • URL

      http://www.researcherid.com/rid/Q-5564-2017

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-12-28  

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