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2021 年度 実績報告書

機能性材料を指向するピンポイントフッ素化した多環式芳香族化合物の自在合成

研究課題

研究課題/領域番号 19H02707
研究機関筑波大学

研究代表者

市川 淳士  筑波大学, 数理物質系, 教授 (70184611)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード有機化学 / 合成化学 / 触媒・化学プロセス / 電子・電気材料 / 含フッ素有機化合物 / 医農薬 / フッ素
研究実績の概要

本研究課題では、ピンポイントフッ素化した多環式芳香族化合物 (F-PAH) の自在合成を指向し、(1) 含フッ素アルケンの環化法の完成、(2) 各種環化の組合せ法の確立、(3) F-PAHの新材料の開発を目標に検討している。
令和3年度は、特に難関であった含フッ素アルケンの直線型環化法であるタイプC環化(直線型F-PAH合成法)を完成し、方法論として確立した。すなわち、まず市販の出発物質を用いて二つのアリール基を有する2-トリフルオロメチル-1-アルケンを調製した。本環化前駆体調製法はモジュール化されており、種々のメチルアレーンを変更ユニットとすることで、様々な環化前駆体に対応できる。調製した2-トリフルオロメチル-1-アルケンに対し化学量論量の塩化ジメチルアルミニウムを作用させたところ、望みのドミノ環化が進行して一挙に5-フルオロテトラセンの水素化体を与えた。これを2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノンで脱水素することにより、F-アセンの一種である5-フルオロテトラセンを得ることができた。また、フッ素置換基を足がかりとする置換アセンの合成も達成し、5-アリールテトラセンや5,6-ジアリールジヒドロテトラセンの合成法を確立した。タイプC環化(直線型F-PAH合成法)の確立により、すでに達成しているタイプAおよびB環化(曲折型F-PAH合成法)と併用することで、当初の構想通り多様なPAH骨格の構築に対応できることとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Construction of Substituted [4]Acene Frameworks Based on Double Cationic Cyclizations of Fluoroalkenes2022

    • 著者名/発表者名
      Takao Go, Hakozaki Tomohiro, Miura Keisuke, Urushibara Yusuke, Fuchibe Kohei, Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1055/s-0037-1610791

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acid-mediated intermolecular C-F/C-H cross-coupling of 2-fluorobenzofurans with arenes: synthesis of 2-arylbenzofurans2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takeshi, Morioka Ryutaro, Fukuda Takuya, Suzuki Naoto, Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 ページ: 8500~8503

    • DOI

      10.1039/d1cc03453g

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of Difluoroalkenes from Thiocarbonyl Compounds via Difluorothiiranes: Electrophilic Counterpart to Wittig-Type Difluoromethylidenation2021

    • 著者名/発表者名
      Fuchibe Kohei, Yamada Atsushi, Hachinohe Kosei, Matsumoto Kana, Takayama Ryo, Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 2451~2465

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210248

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of Thienothiophene and Thienofuran Ring Systems via Ring Expansion of Difluorothiiranes Generated from Dithioesters2021

    • 著者名/発表者名
      Fuchibe Kohei, Mukohara Ibuki, Yamada Atsushi, Miyazaki Daisuke, Takayama Ryo, Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 ページ: 169~174

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c03805

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nickel‐Catalyzed Reductive Allyl-Aryl Cross‐Electrophile Coupling via Allylic C-F Bond Activation2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takeshi, Kobayashi Yutaro, Takahashi Ikko, Morioka Ryutaro, Ichitsuka Tomohiro, Ichikawa Junji
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 ページ: e202103643

    • DOI

      10.1002/chem.202103643

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ニッケル触媒による2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)とアルキンのカップリング2022

    • 著者名/発表者名
      北島昌樹、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] トロポン-トリアリールボラン錯体の合成とその芳香族性2022

    • 著者名/発表者名
      木下 僚、戸村文弥、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 銅触媒によるビニル位炭素-フッ素結合活性化を経る[4 + 1]環化: ジフルオロメチル置換ピラゾールの合成2022

    • 著者名/発表者名
      有本日南人、佐野公祐、藤田健志、市川 淳士
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 金触媒によるジフルオロアレンとアルデヒドのα,β-選択的[2 + 2]付加環化反応: ジフルオロオキセタンの合成2022

    • 著者名/発表者名
      宮﨑大輔、藤木裕介、渕辺耕平、市川 淳士
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] ジフルオロカルベンとN-(チオ)アシルアミジンの[4 + 1]付加環化によるフッ素置換ヘテロ環の構築2022

    • 著者名/発表者名
      諸田悠樹、渕辺耕平、市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] フルオロアルケンの5-endo-trig環化による含フッ素ヘテロ環構築 ―その後の展開2021

    • 著者名/発表者名
      市川淳士
    • 学会等名
      日本フッ素化学会 産学連携部会第2回研究会
  • [学会発表] Gold-Catalyzed α,β- and β,γ-Selective [2+2] Cycloadditions of Difluoroallenes: Synthesis of Fluorine-Containing Four-Membered Cyclic Compounds2021

    • 著者名/発表者名
      渕辺耕平、佐々木みぞれ、藤木裕介、須藤恭介、市川淳士
    • 学会等名
      第67回有機金属化学討論会
  • [学会発表] フッ素置換π共役拡張型チオフェン骨格の構築法2021

    • 著者名/発表者名
      市川淳士
    • 学会等名
      日本フッ素化学会 産学連携部会第4回研究会
  • [学会発表] (トリフルオロメチル)アルケンとインドールの脱フッ素カップリング: ジフルオロアリルインドールの合成法2021

    • 著者名/発表者名
      笠原留奈、渡部陽太、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] シロキシ置換ジフルオロペンタジエンの脱フッ素5-endo-trig環化: フルオロシクロペンテノンの合成法2021

    • 著者名/発表者名
      埋橋希、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] フルオロアルコール溶媒およびブレンステッド酸触媒を利用したヘリセン合成法2021

    • 著者名/発表者名
      張越、庄司訓章、吉川奈緒、藤田健志、市川淳士
    • 学会等名
      第44回フッ素化学討論会
  • [学会発表] 金触媒によるジフルオロアレンの位置選択的[2 + 2]付加環化反応: ジフルオロオキセタンと(ジフルオロメチリデン)シクロブタンの合成2021

    • 著者名/発表者名
      宮﨑大輔、佐々木みぞれ、藤木裕介、須藤恭介、渕辺耕平、市川淳士
    • 学会等名
      第44回フッ素化学討論会
  • [学会発表] Lewis Acid-Promoted Single Activation of C-F Bonds in CF3-Alkenes and -Cyclopropanes: Difluoroallylation and Difluorohomoallylation2021

    • 著者名/発表者名
      Fuchibe, K.; Hatta, H.; Oki, R.; Fushihara, K.; Ichikawa, J.
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • 国際学会
  • [学会発表] Difluoroallenes as versatile platforms for syntheses of ring-fluorinated carbo- and heterocycles.2021

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] C-F Bond Activation Reactions In Comprehensive Organometallic Chemistry IV2022

    • 著者名/発表者名
      Fuchibe Kohei, Fujita Takeshi, Ichikawa Junji
    • 総ページ数
      44
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      978-0-12-409547-2
  • [備考] 筑波大学市川淳士研究室ウェブサイト

    • URL

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

  • [産業財産権] HFO-1234yfを用いるテトラフルオロトリエン、(トリフルオロメチル)アレーン、および(トリフルオロメチル)シクロブテンの合成法2022

    • 発明者名
      市川淳士、藤田健志、北島昌樹、高橋一光
    • 権利者名
      市川淳士、藤田健志、北島昌樹、高橋一光
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-035313
  • [産業財産権] HFC-134aを出発物質とするジフルオロメチル置換ピラゾールの合成法2022

    • 発明者名
      市川淳士、藤田健志、有本日南人,佐野公祐
    • 権利者名
      市川淳士、藤田健志、有本日南人,佐野公祐
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-035453

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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