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2015 年度 実績報告書

フォトレドックス触媒が拓くラジカル的分子変換新戦略

研究課題

研究課題/領域番号 26288045
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, 資源化学研究所, 教授 (50167839)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードフォトレドックス触媒 / ラジカル反応 / 光反応 / 有機フッ素化合物
研究実績の概要

本年度は、フォトレドックス触媒によるトリフルオロメチル化を中心にして、以下の成果を得た。①アンチ選択的CF3基を含むスピロオキサゾリンの合成;②アルキンのCF3基導入をともなう四置換アルケン類の合成;③芳香族アルケン類のトリフルオロメチル化反応。
さらにこれらの研究過程で得られたコンセプトを拡張して以下の新反応の開発に至った。④有機ボレートやカルボン酸からの有機ラジカル発生法;⑤有機ボレートを用いたアルキル及びアリールチオアルキル化反応;⑥アミノピリジニウム塩を用いたオレフィン類のアミノヒドロキシル化反応。
中でも②と⑥の反応は全く新しい概念を含んでおり、次年度以降この方向で研究を展開する計画である。

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

研究は計画以上に順調に進展している。このことは、7報に及ぶアメリカ、イギリス、ドイツ化学会の学会誌を含む国際誌における研究論文発表状況からも明らかである。そのうち複数の論文がThomson-Reuter社のtop 1%論文に含まれている。
また、関係する国際会議からの招待も複数受け、国内のみならず国際的な認知度の点でも十分である。

今後の研究の推進方策

今年度で4年間の研究計画期間の半ばを過ぎた。過去2年間は当初の研究計画以上に研究が進展しているので、さらに研究を推し進めるとともに、あわせて深化をも目的の一つとして加えて、反応パターンの一般化を行って、光化学におけるフォトレドックス触媒の確固たる位置づけを行ってこの領域の発展に努めたい。また本研究申請の主題の一つである不斉合成反応への展開に関しては、準備が整ってきたので、さまざまな触媒系と組み合わせることにより本格的に研究を開始する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は計画していた反応がほとんどすべて計画通りに進行したために、多くの部分がすでに研究室で保有している消耗品類で研究を実施することができたので、次年度以降の挑戦的なテーマに備えて、繰り越して使用することとした。

次年度使用額の使用計画

新規反応開発のための合成試薬、ガラス器具、測定料金に使用する計画である。
また、十分な成果が得られたため、これを元に数件の国外での国際会議に招待されたので、その旅費としても使用する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sunlight-Driven Trifluoromethylation of Olefinic Substrates by Photoredox Catalysis: A Green Organic Process2015

    • 著者名/発表者名
      M. Akita, T. Koike
    • 雑誌名

      Compt. Rend. Chim.

      巻: 18 ページ: 742-751

    • DOI

      10.1016/j.crci.2015.01.013

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Redox-Economical Radical Generation from Organoborates and Carboxylic Acids by Organic Photoredox Catalysis2015

    • 著者名/発表者名
      T. Chinzei, K. Miyazawa, Y. Yasu, T. Koike, M. Akita
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 ページ: 21297-21300

    • DOI

      10.1039/c5ra01826a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Alkyl- and Aryl-Thioalkylation of Olefins with Organotrifluoroborates by Photoredox Catalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, K. Miyazawa, T. Koike, M. Akita
    • 雑誌名

      Org. Chem. Front.

      巻: 2 ページ: 319-323

    • DOI

      10.1039/C4QO00352G

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anti-Diastereoselective Synthesis of CF3-Containing Spirooxazolines and Spirooxazines via Regiospecific Trifluoromethylative Spirocyclization by Photoredox Catalysis2015

    • 著者名/発表者名
      N. Noto, K. Miyazawa, T. Koike, M. Akita
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 17 ページ: 3710-3713

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b01694

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regiospecific Intermolecular Aminohydroxylation of Olefins by Photoredox Catalysis2015

    • 著者名/発表者名
      K. Miyazawa, T. Koike, M. Akita
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 ページ: 11677-11680

    • DOI

      10.1002/chem.201501590

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photoredox-Catalyzed Stereoselective Conversion of Alkynes into Tetrasubstituted Trifluoromethylated Alkenes2015

    • 著者名/発表者名
      R. Tomita, T. Koike, M. Akita
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 51 ページ: 12923-12927

    • DOI

      10.1002/anie.201505550

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Trifluoromethylation of Aromatic Alkenes by Visible-light-driven Photoredox Catalysis: Direct Conversion of Alkenes to 3-Trifluoromethyl-1-propenyl and 1,3-Bis(trifluoromethyl)-1-propenyl Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      M. Asano, R. Tomita, T. Koike, M. Akita
    • 雑誌名

      J. Fluorine Chem.

      巻: 179 ページ: 83-88

    • DOI

      10.1016/j.jfluchem.2015.07.020

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Trifluoromethylation of olefins by photoredox catalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita and Takashi Koike
    • 学会等名
      pacifichem2015
    • 発表場所
      ハワイ
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Radical Functionalization of Olefins via Photoredox Catalysis: Trifluoromethylation and Beyond2015

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita and Takashi Koike
    • 学会等名
      7th Pacific Symposium on Radical Chemistry
    • 発表場所
      シンガポール 南洋大学
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inorganic Photoredox Catalysis Applied to Organic Synthesis: a Green Method for Generation of Organic Radicals2015

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita and Takashi Koike
    • 学会等名
      5th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      香港大学
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 穐田・吉沢研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html

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公開日: 2017-01-06  

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