• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

フォトレドックステクノロジーの深化と新展開

研究課題

研究課題/領域番号 19H02711
研究機関東京工業大学

研究代表者

穐田 宗隆  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50167839)

研究分担者 田中 裕也  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (90700154)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードフォトレドックス触媒 / 超分子触媒 / フルオロアルキルラジカル
研究実績の概要

これまで開発してきた強還元力有機フォトレドックス触媒の性能を最大限発現できる反応系の探索を行った。
求電子的な前駆体からのフルオロアルキルラジカル種の発生は、ラジカル中のフッ素原子数の減少に伴って困難になってくるが、本研究の過程で開発したジアリールナフタレン(BDN)触媒に置換基を導入して高性能化を図った結果、t-ブチル基が導入された触媒が様々なα-フッ素置換アルキルラジカルの発生に有効であることを明らかにするとともに、発生したラジカル種を酢酸アルケニルエステル類と反応させて、医農薬や機能性材料の改質に有効であるβ-フッ素置換ケトン類の合成に展開して良好な結果を得た。
さらに含フッ素ラジカルに限らず広範な有機ラジカル種の発生をめざして、前駆体を検討した結果、BDN触媒よりさらに還元力の強いベンゼン触媒(BDB)と安息香酸エステル類を組み合わせることによって三級ラジカルを発生させることに成功した。同様の提案はこれまでもあったが、特殊な安息香酸を用いる必要があったため、その必要がないこの成果は、汎用的なエステル類からフォトレドックス触媒の世界を大きく広げる端緒となることが期待される。
水中超分子触媒については、芳香族ミセルとBDN触媒を組み合わせることによってWeinrebアミドの脱メトキシ化に適用できることを明らかにして、超分子強還元力有機フォトレドックス触媒の特徴を引き出すことができた。
さらに有機分子光レドックス-銅協働触媒系を用いた有機スルフィン酸塩からのモノフルオロメチルスルホン類の合成にも展開した。
このように3年間の研究を通じてフォトレドックス触媒反応系のすそ野を大きく広げて汎用性の高いシステムにバージョンアップすることに大きく寄与することができた。

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

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Assemblies of 1,4-Bis(diarylamino)naphthalene and Aromatic Amphiphiles: Highly Reducing Photoredox Catalysis in Water2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hyodo, Keigo Takahashi, Youhei Chitose, Manabu Abe, Michito Yoshizawa, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 33 ページ: in press

    • DOI

      10.1055/a-1652-2707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple generation of various α-monofluoroalkyl radicals by organic photoredox catalysis: modular synthesis of β-monofluoroketones2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Taniguchi, Naoki Noto, Seiya Tanaka, Keigo Takahashi, Sujan K. Sarkar, Ryoko Oyama, Manabu Abe, Takashi Koike, Munetaka Akita
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 57 ページ: 2609 - 2611

    • DOI

      10.1039/D0CC08060H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modern Synthetic Strategies for One-Electron Injection2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Koike and Munetaka Akita
    • 雑誌名

      Trends in Chemistry

      巻: 3 ページ: 416 - 426

    • DOI

      10.1016/j.trechm.2021.02.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 可視光フォトレドックス分子触媒による新反応開発2021

    • 著者名/発表者名
      穐田宗隆
    • 雑誌名

      触媒

      巻: 63 ページ: 164 - 170

    • 査読あり
  • [学会発表] フォトレドックス触媒反応:フルオロアルキル化反応と高還元力触媒の開発2021

    • 著者名/発表者名
      穐田宗隆
    • 学会等名
      有機合成化学協会
    • 招待講演
  • [学会発表] Renaissance of Photoredox Catalysis: Organic Synthesis Driven by Visible Light2021

    • 著者名/発表者名
      穐田宗隆
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] フォトレドックス触媒作用に基づいたフルオロアルキル化反応系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      穐田宗隆
    • 学会等名
      フッ素化学会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi