ジフルオロメチル基由来の水素結合は有機反応の制御因子となりうるか？

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K13990
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 合成化学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 網井 秀樹 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (00284084)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: フッ素 / 水素結合 / ジフルオロメチル基 / カルボニル基 / 分子触媒

研究成果の概要

本研究は、ジフルオロメチル基が醸し出す水素結合場の有機反応への応用の可能性を調査することである。まず、芳香族ジフルオロメチル化反応を調査した。o-ブロモヨードベンゼンに対し、銅触媒ジフルオロ酢酸部位導入クロスカップリング反応を行い、選択的にヨード基をジフルオロ酢酸部位に変換した。その後、ベンゼン環上のブロモ基をリチオ化し、分子内環化を試みたところ、ジフルオロベンゾシクロブテノン中間体が開環して、o-ジフルオロメチル安息香酸が選択的に得られた。また、ジフルオロメチル基とカルボニル基の分子内水素結合の有無を検証した。さらに、ジフルオロメチル基を有する有機分子触媒の合成を進めてきた。

自由記述の分野

有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、合成反応としての新規性、すなわち、ジフルオロメチル化合物の新しい合成法を開発できた点である。ジフルオロメチル基（HCF2）を有する化合物は、トリフルオロメチル基（CF3）を有する化合物と比べると、一般的に合成が困難であるために、様々な分野でその応用例が極めて乏しい。本研究では、ベンゼン環にジフルオロメチル基とカルボン酸部位が導入できた。さらに、水素結合ドナーとしての可能性の探索を行なった。現時点では社会的に有用な化合物創製には至っていないが、本研究で得られた基礎化学的知見は、将来の医薬品などの有用化合物の選択的合成に繋がると期待している。