• 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

2014 年度 実績報告書

位置選択的にフッ素置換した多環式芳香族化合物のための系統的合成法開発

研究課題

研究課題/領域番号 25288016
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) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードフッ素 / PAH / アルケン / C-F結合活性化 / Friedel-Crafts環化 / カチオン / 半導体 / エネルギー準位
研究実績の概要

1) 2-トリフルオロメチル-1-アルケンの逐次環化による置換直線型PAH合成:
分子内に二つのアリール基を有する2-トリフルオロメチル-1-アルケンに対し、トリメチルアルミニウム存在下で塩化ジメチルアルミニウムを作用させた。アルミニウムルイス酸によるフッ化物イオンの引き抜きと、これにより生じたアリル型ジフルオロメチルカチオンの分子内Friedel-Crafts型環化が進行し、1,1-ジフルオロアルケンが収率良く得られた(C-F結合活性化)。この1,1-ジフルオロアルケンに対し、さらにトリフルオロメタンスルホン酸を作用させた。アルケン部位のプロトン化でジフルオロメチルカチオンが生じ、その分子内Friedel-Crafts型環化により、アセン骨格を有するケトンを収率良く得た。このケトンは、置換直線型PAH合成のための良い中間体である。

2) F-PAHの物性測定:
1,1-ジフルオロアルケンおよび1,1-ジフルオロアレンの環化により得たF-PAHに対し、HOMO/LUMOエネルギー準位の測定を行った。まず微分パルスボルタンメトリーにより求めた一連のF-PAHの酸化電位から、これらのHOMOエネルギー準位がピセン([5]フェナセン)に比べて0.1-0.2 eV低下していることを明らかにした。これらの結果は、F-PAHの耐酸化性を示唆するものである。また、LUMOエネルギー準位もピセンに比べて0.1-0.3 eV低下していることが分かった。これらの結果は、F-PAHのエネルギー準位に対してフッ素置換基の電子求引性誘起効果が支配的に作用していることを示しており、今後の有機半導体の分子設計において重要な知見となる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

2-トリフルオロメチル-1-アルケンの環化反応について検討を継続し、新たな置換アセン合成法として確立した。加えて、本研究課題で得た一連のF-PAHの物性測定にも着手し、そのHOMO/LUMOエネルギー準位についての知見を得た。すなわち、有機半導体を念頭においた領域にも研究を展開しており、当初の計画以上に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

1,1-ジフルオロアルケンの環化反応をさらに検討し、チエノアセン等のヘテロ類縁体を含む一般的なF-PAHに適用可能な合成手法として確立したい。また、1,2-ジフルオロアルケンの環化反応等も検討し、F-PAH合成手法の拡充を図りたい。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 8件、 招待講演 10件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Two-Step Synthesis of Difluoromethyl-Substituted 2,3-Dihydrobenzoheteroles2014

    • 著者名/発表者名
      Fujita, T.; Sanada, S.; Chiba, Y.; Sugiyama, K.; Ichikawa, J.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 ページ: 1398-1401

    • DOI

      10.1021/ol5001582

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleophilic 5-Endo-Trig Cyclization of 3,3-Difluoroallylic Metal Enolates and Enamides: Facile Synthesis of Ring-Fluorinated Dihydroheteroles2014

    • 著者名/発表者名
      Fujita, T.; Ikeda, M.; Hattori, M.; Sakoda, K.; Ichikawa, J.
    • 雑誌名

      Synthesis

      巻: 46 ページ: 1493-1415

    • DOI

      10.1055/s-0033-1340857

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Double C-F Bond Activation via β-Fluorine Elimination: Nickel-Mediated [3+2] Cycloaddition of 2-Trifluoromethyl-1-alkenes with Alkynes2014

    • 著者名/発表者名
      Ichitsuka, T.; Fujita, T.; Arita, T.; Ichikawa, J.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 53 ページ: 7564-7568

    • DOI

      10.1002/anie.201402695

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indium(III)-Catalyzed Cationic Cyclization of 1,1-Difluoroallenes: Regioselective Synthesis of 1-Fluoronaphthalenes2014

    • 著者名/発表者名
      Fuchibe, K.; Mayumi, Y.; Yokota, M.; Aihara, H.; Ichikawa, J.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 87 ページ: 942-949

    • DOI

      10.1246/bcsj.20140128

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 銅触媒を用いたジフルオロメチレン基導入によるフッ素置換五員環シリルエノールエーテルの合成2015

    • 著者名/発表者名
      胡極・渕辺耕平・市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] フッ素置換基の特性を活用する炭素-フッ素結合の活性化2015

    • 著者名/発表者名
      市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 縮合環構造を有するアラインを用いた多環式芳香族炭化水素の高効率合成2015

    • 著者名/発表者名
      阿部将志・渕辺耕平・市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] フルオロアルケンのカチオン環化を基盤とする置換アセン合成2015

    • 著者名/発表者名
      筥崎智弘・三浦恵祐・渕辺耕平・市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] ブレンステッド酸触媒による脱水型芳香環増環反応:多環式芳香族炭化水素の簡便合成2015

    • 著者名/発表者名
      王晶晨・高橋一光・藤田健志・市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Nickel-Catalyzed Fluoroarene Synthesis via α-Fluorine Elimination and Its Mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺陽太・藤田健志・市塚知宏・市川淳士
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 船橋キャンパス (千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] フッ素の特性を活用する含フッ素ヘテロ環化合物の選択的合成法2015

    • 著者名/発表者名
      市川淳士
    • 学会等名
      日本農薬学会第40回大会シンポジウム
    • 発表場所
      玉川大学 (東京都町田市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] β-フッ素脱離による炭素-フッ素結合の活性化:ピンポイントフッ素化した多環式芳香族炭化水素の合成へ2015

    • 著者名/発表者名
      市川淳士
    • 学会等名
      第16回触媒化学融合研究センター 講演会
    • 発表場所
      触媒化学融合研究センター (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal-Catalyzed C-F Bond Activation Avoiding Oxidative Addition2015

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      22nd Winter Fluorine Conference
    • 発表場所
      TradeWinds Island Grand Beach Resort (Florida,USA)
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機触媒によるジフルオロカルベンの発生とチオカルボニル化合物のS-ジフルオロメチル化反応2014

    • 著者名/発表者名
      高山亮・坂東正樹・渕辺耕平・市川淳士
    • 学会等名
      第37回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立男女共同参画・青少年センター (大阪府中央区)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [学会発表] 機能性材料を指向した高溶解性ピンポイントフッ素化フェナセンの合成2014

    • 著者名/発表者名
      重野健斗・渕辺耕平・藤田健志・市川淳士
    • 学会等名
      第37回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立男女共同参画・青少年センター (大阪府中央区)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [学会発表] ジフルオロエチレンとアルキンの触媒的[2+2+2]付加環化反応:フルオロアレーン合成とその反応機構研究2014

    • 著者名/発表者名
      渡部陽太・市塚知宏・藤田健志・市川淳士
    • 学会等名
      第37回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立男女共同参画・青少年センター (大阪府中央区)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [学会発表] Metal-Catalyzed C-F Bond Activation via β-Fluorine Elimination ―Vinylic and Allylic C-F Bond Cleavage―2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      北京大学 講演会
    • 発表場所
      北京大学(北京,中国)
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of Double Helical PAHs: Domino Friedel-Crafts-type Cyclization of Difluoroalkenes2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.; Fujita, T.; Ichikawa, J.
    • 学会等名
      International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic π-Molecules and Materials (Curo-π)
    • 発表場所
      京都大学 宇治おうばくプラザ (京都府宇治市)
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Transition Metal-Catalyzed C-F bond Activation via Fluorine Elimination2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      5th China-Japan-Korea Joint Seminar on Fluorine Chemistry
    • 発表場所
      上海有機化学研究所 (Shanghai,China)
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ピンポイントフッ素化した多環式芳香族炭化水素 ―炭素-フッ素結合の切断を利用する合成反応―2014

    • 著者名/発表者名
      市川淳士
    • 学会等名
      ソニー株式会社先端マテリアル研究所 講演会
    • 発表場所
      ソニー株式会社先端マテリアル研究所 (神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-25
    • 招待講演
  • [学会発表] C-F Bond Activation via β-Fluorine Elimination from Nickelacycles2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      the XXVI International Conference on Organometallic Chemistry
    • 発表場所
      Royton Sapporo (北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metal-Catalyzed C-F Bond Activation via β-Fluorine Elimination ―Vinylic and Allylic C-F Bond Cleavage―2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      Janssen Research and Development 講演会
    • 発表場所
      Janssen Research and Development (Toledo,Spain)
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal-Catalyzed C-F Bond Activation via β-Fluorine Elimination.2014

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, J.
    • 学会等名
      4th International Symposium on Organofluorine Compounds in Biomedical, Materials and Agricultural Sciences
    • 発表場所
      The IBIS Hotel(Bordeaux,France)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation and Reactions of Perfluoroalkyl-Substituted Organolithiums Using Flow Microreactors2014

    • 著者名/発表者名
      Nagaki, A.; Tokuoka, S.; Yamada, S.; Tomida, Y.; Oshiro, K.; Amii, H.; Ichitsuka, T.; Ichikawa, J.; Yoshida, J.
    • 学会等名
      13th International Conferences on Microreaction Technology
    • 発表場所
      Budapest University of Technology and Economics(Budapest,Hungary)
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] ニッケル触媒によるビニル位およびアリル位C-F結合活性化とその合成化学的応用2014

    • 著者名/発表者名
      藤田健志・市塚知宏・渡部陽太・在田知央・市川淳士
    • 学会等名
      第105回 有機合成シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-11
  • [学会発表] Regioselective Synthesis of Fluorinated Cyclopentenones via Organocatalytic Generation of Difluorocarbene2014

    • 著者名/発表者名
      Takayama, R.;Fuchibe, K.; Ichikawa, J.
    • 学会等名
      International Conference on Fluorine Chemistry 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Bronsted Acid-Catalyzed Dehydrative Cycloaromatization Promoted in 1,1,1,3,3,3-Hexafluoropropan-2-ol2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, I.; Wang, J.; Fujita, T.; Ichikawa, J.
    • 学会等名
      International Conference on Fluorine Chemistry 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-28
    • 国際学会
  • [学会発表] ヨウ素を用いたジフルオロアルケンの求電子的活性化による位置選択的環化反応2014

    • 著者名/発表者名
      木下僚・鷹箸剛士・藤田健志・市川淳士
    • 学会等名
      第3回 JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23
  • [学会発表] ルイス酸によるアリル位フッ素-炭素結合活性化:トリフルオロメチルアルケンからのジフルオロアルケン合成2014

    • 著者名/発表者名
      八田響・渕辺耕平・市川淳士
    • 学会等名
      第3回 JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23
  • [図書] Fluorine in Heterocyclic Chemistry2014

    • 著者名/発表者名
      Fujita, T.; Ichikawa, J.
    • 総ページ数
      29
    • 出版者
      Springer International
  • [図書] Science of Synthesis Knowledge Updates2014

    • 著者名/発表者名
      Fuchibe, K.; Ichikawa, J.
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Georg Thieme
  • [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/

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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