| 研究課題/領域番号 |
23K04747
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33020:有機合成化学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
渕辺 耕平 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (10348493)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | フッ素 / 金 / 触媒 / カルベン / フラン / ヘテロ環 / 医薬 / 農薬 / 有機フッ素化合物 / 遷移金属触媒 / 有機半導体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機フッ素化合物合成のための新規触媒活性種として、主に三種の含フッ素遷移金属カルベン錯体 [モノ/ジフルオロメチレン錯体(一炭素錯体),モノ/ジフルオロビニリデン錯体(二炭素錯体),モノ/ジフルオロアレニリデン錯体(三炭素錯体)]、および、その類縁活性種の調製法と利用法を開発する。鍵となるのは、申請者が独自にノウハウを有するフルオロメチレン源・フルオロビニリデン源やカルボニル基のフルオロビニリデン化反応である。本研究課題の成功により、医農薬や有機電子材料等の有機フッ素化合物を、高効率・触媒的に合成することが可能となる。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、医薬や農薬などとしての活用を志向し、含フッ素有機化合物の合成法について検討を行なっている。鍵となるのはこれまで活用例が限られていたフッ素置換基を有する有機金属中間体であり、令和5年度は、ジフルオロアレンの付加環化を基盤とするフッ素置換環状金(I)カルベン錯体の調製と利用を達成した。
具体的には、アルデヒドやケトンのジフルオロビニリデン化で容易に調製できる1,1-ジフルオロアレンに対し、金(I)触媒存在下で種々のアルデヒドを作用させた。ここではまず、フッ素置換基による特異な安定化を受けたジフルオロアリル型カルボカチオン中間体が生じる。アルデヒドの位置選択的付加ののち、生成したビニル金(I)中間体が金原子のβ位で五員環を形成することで(付加環化)、目的としたジフルオロテトラヒドロフラン骨格を有する環状金(I)カルベン錯体を得た。このカルベン錯体は直ちに水素移動を起こし、フッ化水素の脱離を経て、三置換2-フルオロフランを与えた。
本反応は、1,1-ジフルオロアレンとアルデヒドからフラン骨格を構築しながら位置選択的にフッ素導入も行うと言う高効率な手法であり、医薬品や農薬の開発分野に三置換2-フルオロフランの合成法を提供している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和5年度は、医薬や農薬などとして有望な2-フルオロフランの合成を、環状金(I)カルベン錯体を経ることで実現することができた。これは本研究課題の目的に沿うものである。このことから、本研究課題は概ね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和５年度は、ジフルオロアレンとアルデヒドの付加環化を利用することで、フッ素置換遷移金属錯体(ジフルオロカルベン錯体)を調製した。令和６年度はフッ素置換遷移金属錯体の新たな調製法として、酸素導入と遷移金属カルベン錯体の発生を同時に行えるオキシー金属化を基軸とする含フッ素有機フッ素化合物合成を展開する予定である。
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