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有機フッ素化合物は、医農薬や有機機能性材料の分野で有用である。本申請者は、フォトレドックス触媒作用として認知されるようになってきた金属錯体や有機色素の可視光誘起電子移動反応を基盤に、適切なフルオロアルキル化剤を設計・開発することで、汎用性の高いラジカル的フルオロアルキル化反応を報告してきた。本研究では、フォトレドックス触媒作用を基軸に、前例のない有機フッ素ユニットの導入法を開発し、高機能性有機フッ素化合物の創製に挑戦した。
本年度は、①アルケンやアルキン類のフルオロアルキルースルホニル化反応及び、②高い還元力を有する有機分子光触媒と銅触媒の二元触媒系によるフェノール類やカルボン酸類のモノフルオロメチル化を開発した。①では、一般的にフルオロアルキルラジカル源として使用されるフルオロアルカンスルフィン酸塩が、光触媒作用によってフルオロアルキル源としてだけでなくSO2源としてもはたらくことをはじめて明らかにした。本反応によって、医農薬品として有用な構造モチーフであるフルオロアルキルアルケニルスルホン骨格を簡便に構築できた。②では、光触媒作用によってモノフルオロメチルラジカルを発生し、銅触媒上でフェノールやカルボン酸とカップリングすることに成功した。ラジカル種の単純な付加反応から、反応性や選択性を大きく転換できる手法を開発できた。今後、銅触媒の配位子チューニングや金属触媒の検討によってこれまで合成が困難であった有機フッ素化合物の合成にも展開できると期待する。①の成果は投稿論文として発表し、②に関しては準備中である。
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