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2021 年度 実績報告書

フッ素化ベンゾシクロブテノン誘導体を用いる含フッ素多環性化合物群の合成

研究課題

研究課題/領域番号 21H01927
配分区分補助金
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)

研究分担者 杉石 露佳  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (30636220)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードフッ素 / 有機合成化学 / ベンゾシクロブテノン / 環化付加 / 開環反応
研究実績の概要

本研究の全体構想は、有機フッ素化合物の系統的合成法の開発である。交付希望期間中の具体的目的は、フッ素化ベンゾシクロブテノン誘導体を用いて、含フッ素多環性化合物群の新合成法を確立することである。本研究によって得られる成果は、有機半導体等の機能性材料の開発、医薬・農薬などの生理活性物質の探索に貢献するものと考えられる。有機化合物へのフッ素官能基の導入法として、含フッ素合成ブロックを用いる手法がある。特に、フッ素化ベンゾシクロブテノン誘導体を使うメリットとして、有機分子に対してフッ素官能基のみならず、カルボニル基(C1ユニット、および酸素官能基を供与)を導入しながら、多彩な環構築反応に展開できる。
2021年度は、含フッ素ベンゾシクロブテノンの合成を行なった。o-ブロモジフルオロフェニル酢酸エチルのハロゲン/リチウム交換、それに続く分子内求核置換反応を用い、対応する含フッ素ベンゾシクロブテノンとその誘導体については調製ができた。含フッ素ベンゾシクロブテノンをビニルケテン等価体として用いるジエノフィルとの分子間[4+2]環化付加反応を試みたが、目的の環化付加反応は進行していない。私たちの予想に反し、含フッ素ベンゾシクロブテノンは非常に安定な化合物であったので、[2+2]開環によるビニルケテン生成が起こりにくかったと考えられる。
一方、ジフルオロベンゾシクロブテノンのカルボニル部位を還元したベンゾシクロブテノールを用いると、開環反応により発生したo-キノジメタンとジエノフィルとの分子間[4+2]反応が進行し、ジフルオロメチレン基を有する環状化合物が60%の単離収率で得られた。さらに、[4+2]環化付加体に対し塩基を作用させると脱水/脱フッ化水素反応が進行し、モノフルオロ高次共役化合物に変換できた。

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

含フッ素ベンゾシクロブテノンの合成が確立でき、さらに含フッ素ベンゾシクロブテノール類の環化付加反応を実施できた。フルオロ基を有する環状化合物合成に展開できたため、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

2001年度に蓄積した含フッ素ベンゾシクロブテノンの環化付加反応の生成物を用いて、多様な構造を有する化合物群の合成を実施する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Unveiling alpha-Etherification Effects on the Aminolysis of alpha,alpha-Difluoroacetate Enables the Aminolysis Post-polymerization Modification of alpha,alpha-Difluoro-alpha- (aryloxy)acetate-Containing Polymers2021

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kakuchi, Kiho Matsubara, Kota Fukasawa, Hideki Amii
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 54 ページ: 6204-6213

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.1c01027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental insights into aminolysis postpolymerization modification reaction of polymers featuring alpha,alpha- Difluoroacetate Esters2021

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kakuchi, Ryohei, Kota Fukasawa, Li-Chieh Chou, Hyung Kim, Hideki Amii
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 230 ページ: 124058-124058

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2021.124058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of functionality and structural stability of bacteriorhodopsin reconstituted in partially fluorinated dimyristoylphosphatidylcholine liposomes with different perfluoroalkyl chain lengths2021

    • 著者名/発表者名
      Mami Hashimoto, Mami, Yuka Murai, Kohei Morita, Takashi Kikukawa, Toshiyuki Takagi, Hiroshi Takahashi, Yasunori Yokoyama, Hideki Amii, Masashi Sonoyama
    • 雑誌名

      Biochemistry & Molecular Biology; Biophysics

      巻: 1863 ページ: 183686-183686

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2021.183686

    • 査読あり
  • [学会発表] フッ素化メチレンベンゾシクロブテンの合成2022

    • 著者名/発表者名
      高橋佑太,杉石露佳,網井秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] フッ素化シクロブテノン誘導体とヘテロジエノフィルとのDiels-Alder反応2022

    • 著者名/発表者名
      石塚航大,杉石露佳,網井秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] 官能基を有するアリールジフルオロメチルシランの合成化学的応用2022

    • 著者名/発表者名
      山口隼希,江原司,松井海那美,杉石露佳,網井秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] 種々のフッ素化イソベンゾフランの発生とアセナフチレンの環化付加反応2021

    • 著者名/発表者名
      帆足享矢,関根雅理,杉石露佳,網井秀樹
    • 学会等名
      第44回フッ素化学討論会
  • [学会発表] ヘミアミナール誘導体を用いる芳香族ペンタフルオロエチル化反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      三村拓豊,岳思辰,杉石露佳,網井秀樹
    • 学会等名
      第81回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • [学会発表] トリフルオロメチルアルキンとプロパルギルアルコールの付加環化2021

    • 著者名/発表者名
      石坂美優紀,杉石露佳,網井秀樹
    • 学会等名
      令和3年度日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
  • [学会発表] Synthetic applications of fluoroalkyl isobenzofurans2021

    • 著者名/発表者名
      Hideki Amii
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 新しい農薬原体・キー中間体の創製20222022

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹(担当: 分担執筆, 範囲: 第8章 芳香族ジフルオロメチル化の進歩)
    • 総ページ数
      575
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316611
  • [図書] Middle Molecular Strategy-Flow Synthesis to Functional Molecules2021

    • 著者名/発表者名
      Hideki Amii (担当: 分担執筆, 範囲: Chap.19 Recent Advances in the Integrated Microflow Synthesis of Organofluorine Compounds)
    • 総ページ数
      367
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811624575
  • [図書] フローマイクロ合成の最新動向2021

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹 (担当:分担執筆, 範囲: 第13章 フッ素化)
    • 総ページ数
      254
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316154
  • [図書] 有機合成のための新触媒反応1012021

    • 著者名/発表者名
      網井秀樹 (担当:分担執筆, 範囲:「16. カルボニル基のペルフルオロアルキル化フッ素化」,「38. オレフィン,アセチレ ンのフルオロ官能基化」,「41. オレフィン,アセチレンのペルフルオロアルキル化」, 「61. C-F結合の形成」)
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920051

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公開日: 2023-12-25  

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