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2020 年度 実績報告書

有機硫黄化合物の特性を活かしたアルカン類の高度立体制御と迅速自在合成

研究課題

研究課題/領域番号 19J01814
研究機関名古屋大学

研究代表者

前川 侑輝  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワードスルホン / ジフルオロオレフィン / トリフロン / アルキルボロン酸エステル
研究実績の概要

本研究では、多くの有機化合物にみられる第2級および3級のsp3炭素同士が連結した分子群の迅速自在構築を可能とする合成法の確立を目的とし、強力な電子求引基を有するアルキルトリフロンを求電子剤として用いるクロスカップリング反応の開発に取り組んだ。
前年度、第2級のアルキルトリフロンとアルキルグリニャール反応剤とのカップリング反応により、それらのアルキル炭素が連結した生成物が得られるかを検討した。その中で、想定していた生成物とは異なる、末端アルケンが2つのフッ素で置換されたジフルオロオレフィンが得られることを発見した。このアルケンは様々なフッ素含有化合物の前駆体となるほか、カルボニル化合物の化学等価体としても注目される有用なフッ素含有化合物である。さらに機構解析の結果、グリニャール反応剤がトリフロンのa水素を引き抜く塩基としてだけでなく、炭素―フッ素結合を活性化するルイス酸としても作用していることを明らかにした。この興味深い反応により、調整容易な第2級のアルキルトリフロンから、様々なジフルオロアルケンを迅速に供給することに成功した。
また金属触媒存在下アルキルトリフロンをキラルアルキルボロン酸エステルへと変換する手法の開発に着手した。アルキルボロン酸エステルは、Matteson反応など既知法により基質のキラリティーを維持したまま第2級、3級のsp3炭素を連結させることができる化合物群である。キラルな配位子を有するパラジウム存在下、第2級のアルキルトリフロンのホウ素化を検討した結果、対応するキラルアルキルボロン酸エステルが良好な収率、高いエナンチオ選択性で得られることを明らかにした。申請者が見出したキラルな配位子設計および反応条件は、第2級および3級のsp3炭素同士が連結した分子群の迅速自在構築を達成するための重要な基盤になると期待できる。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] クイーンズ大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      クイーンズ大学
  • [雑誌論文] Alkyltriflones in the Ramberg-Backlund Reaction: An Efficient and Modular Synthesis of gem-Difluoroalkenes2020

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Yuuki、Nambo Masakazu、Yokogawa Daisuke、Crudden Cathleen M.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 ページ: 15667~15672

    • DOI

      10.1021/jacs.0c07924

    • 査読あり
  • [学会発表] アルキルトリフロン類のランバーグ-バックランド反応によるgem-ジフルオロアルケン類の合成2021

    • 著者名/発表者名
      前川 侑輝、 南保 正和、横川 大輔、Cathleen Crudden
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
  • [備考] 有用有機フッ素化合物の迅速合成法の確立 ~創薬、機能性分子開発の足掛かり~

    • URL

      https://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/research/2020/09/post-23.php

  • [備考] gem-ジフルオロアルケンの新奇合成法

    • URL

      https://www.chem-station.com/blog/2020/10/difluoroalkene.html

  • [備考] ~有機硫黄化合物を用いるgem-ジフルオロアルケン類の新規合成法~

    • URL

      https://www.chem-station.com/blog/2020/11/grignard.html

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公開日: 2021-12-27  

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