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2011 年度 実績報告書

触媒的含フッ素官能基導入反応の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 22350043
研究機関群馬大学

研究代表者

網井 秀樹  群馬大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00284084)

研究分担者 林 昌彦  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60192704)
キーワード有機合成化学 / フッ素 / 有機金属化学 / 選択的変換 / クロスカップリング / トリフルオロメチル化 / ジフルオロメチル化 / 不斉合成
研究概要

トリフルオロメチル基,ジフルオロメチル基などの含フッ素置換基を有機化合物に導入する反応は,多岐に渡るフッ素化合物を合成する強力な手法である。私たちはこれまでに、フルオラール由来のシリル化トリフルオロメチルヘミアミナールが、銅触媒芳香族トリフルオロメチル反応に有効に働くことを見出し、成果を論文発表した。平成23年度は、芳香族化合物へのジフルオロメチル基導入法の開発を目指し,研究を実施した。クロスカップリング法による直接的芳香族ジフルオロメチル化反応は極めて例が少ない。これは反応中間体であるジフルオロメチル金属種が不安定であることに起因する。そこで,脱炭酸ルートを検討した。ジフルオロ酢酸エチルエステル部位導入源として,α-シリルジフルオロ酢酸エチルエステルを用いた。ジメチルスルホキシド溶媒中,1当量のヨウ化銅,及びフッ化カリウム存在下,ヨウ化アリールに対しα-シリルジフルオロ酢酸エチルエステルを反応させると,良好な収率で目的の芳香族ジフルオロ酢酸エステルが得られた。エチルエステルの加水分解後,フッ化カリウム触媒存在下,加熱することによりカルボン酸の脱炭酸反応が進行し,良好な収率で芳香族ジフルオロメチル化合物が得られた。一方、不斉トリフルオロメチル化について検討を行った。具体的には、トリフルオロメチル銅錯体によるアリル位置換反応を実施した。本不斉トリフルオロメチル化反応は、研究期間を半年間延長し、慎重に行ってきた。本反応系では、SN2’反応様式(γ位置換)による不斉点の構築を目論んだが、実際はα位がトリフルオロメチル化された生成物が選択的に得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

触媒的フルオロアルキル化反応で、新しい知見が着実に得られた。トリフルオロメチル化,ジフルオロメチル化クロスカップリング反応の両方について成果の論文発表に至ったため、本研究目的に沿って研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

有機分子のトリフルオロメチル化,ジフルオロメチル化において,二つの反応を開発した。特に後半の不斉トリフルオロメチル化は,生理活性が期待される光学活性有機フッ素化合物を効率的に得る強力な手法である。現在のところ,本反応において,アリル型基質へトリフルオロメチル化の位置選択性が問題となる。トリフルオロメチル化された生成物はα位置換体であり、単純なアリルハライドを用いると不斉点が生じない結果となった。現在、α位に置換基を有する基質を用いて、不斉点の構築を検討している。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation, Structure, and Reactions of Trifluoroacetimidoyl Palladium(II) Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      H. Amii, K. Kageyama, Y. Kishikawa, T. Hosokawa, R. Morioka, T. Katagiri, and K. Uneyama
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 31 ページ: 1281-1286

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Aromatic Trifluoromethylation via Group Transfer from Fluoral Derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Kondo
    • 雑誌名

      Advanced Synthesis & Catalysis

      巻: 353 ページ: 1247-1252

    • DOI

      10.1002/adsc.201000825

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perfluoroalkylation in Flow Microreactor: Generation of Perfluoroalkyllithiums in the Presence and Absence of Electrophiles2011

    • 著者名/発表者名
      Aiichiro Nagaki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 9 ページ: 7559-7563

    • DOI

      10.1039/C1OB06350B

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Method for Aromatic Difluoromethylation: Copper-Catalyzed Cross-Coupling and Decarboxylation Sequence from Aryl Iodides2011

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Fujikawa
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 13 ページ: 5560-5563

    • DOI

      10.1021/ol202289z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 触媒的芳香族トリフルオロメチル化反応:最近の進展2011

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 69 ページ: 752-762

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.69.752

    • 査読あり
  • [学会発表] 有機アルミニウム反応剤を用いるβ,β-ジフルオロアルコールの脱フッ素化反応2012

    • 著者名/発表者名
      小林 晃(網井秀樹)
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120325-20120328
  • [学会発表] フッ素官能基導入クロスカップリング反応:最近の進展2012

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹
    • 学会等名
      近畿化学協会 有機金属部会 平成23年度第4回例会(2011年のトピックス)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20120130-20120130
    • 招待講演
  • [学会発表] 触媒的芳香族ジフルオロメチル化の新戦略2012

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹
    • 学会等名
      日本学術振興会 フッ素化学第155委員会第88回定例研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120119-20120120
  • [学会発表] フタルアルデヒドのフッ素官能基導入カスケード環化反応2012

    • 著者名/発表者名
      仁科勇太,品田瞬,綱井秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] Cross-Coupling/Decarboxylation Sequence for the Synthesis of Difluoromethylated Aromatics2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Amii
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Element Innovation
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      20111209-20111209
  • [学会発表] Copper-Catalyzed Aromatic Trifluoromethylation via Group Transfer from Fluoral Derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Amii
    • 学会等名
      International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2011
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      20111204-20111208
  • [学会発表] 有機合成と触媒 ー触媒を用いて有機フッ素化合物を作るー2011

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹
    • 学会等名
      平成23年度 科技振セミナー
    • 発表場所
      桐生
    • 年月日
      20110819-20110819
    • 招待講演
  • [学会発表] 触媒的芳香族トリフルオロメチル化反応:最近の進展2011

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹
    • 学会等名
      平成23年度触媒学会 ファインケミカルズ合成触媒研究会セミナー「ファインケミカルズの精密合成技術」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20110528-20110528
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規クロスカップリング反応による芳香族ジフルオロメチレンホスホン酸エステルの合成2011

    • 著者名/発表者名
      岩本怜,藤川憲一,綱井秀樹
    • 学会等名
      第35回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] Recent Advances in Catalytic Aromatic Trifluoromethylation2011

    • 著者名/発表者名
      H. Amii
    • 学会等名
      14th Asian Chemical Congress 2011
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2011-09-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Aromatic Trifluoromethylation Catalytic in Copper2011

    • 著者名/発表者名
      H. Amii
    • 学会等名
      14th ACC-Cambodia Satellite Meeting
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2011-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 脱炭酸反応を活用する有機フッ素化合物合成の新展開2011

    • 著者名/発表者名
      綱井秀樹
    • 学会等名
      セントラル硝子株式会社化学研究所講演会
    • 発表場所
      川越
    • 年月日
      2011-07-15
    • 招待講演
  • [図書] 不活性結合・不活性分子の活性化, 日本化学会編, CSJカレントレビュー2011

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹(分担)
    • 総ページ数
      117-124
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2014-07-24  

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