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2017 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, 科学技術創成研究院, 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 / 二官能基化
研究実績の概要

本研究の最終年度を迎えて、以下の三つの課題に向けて研究を進めた。
1.新反応開発 オレフィン類への二官能基同時導入反応に関する研究を継続して行い、特にジフルオロメチル化、トリフルオロエチル化反応などフルオロアルキル化反応に挑戦した。しかしながら、これまで中心的な主題であったトリフルオロメチル化反応と比較すると、より強い還元力を示す触媒の開発が必要であり、事項の研究とも歩調をそろえて研究を進めた結果、問題解決に至った。2.新触媒開発 強酸化性の金属触媒としてはイリジウム触媒に超電子求引性のペンタフルオロスルファニル基を導入した触媒を、また強還元性の有機物触媒としては前年度の研究成果にヒントを得て設計したジアミノアントラセン骨格に様々な置換基を導入した誘導体を合成して触媒反応に供したところ、いずれも優れた活性を示し、前者についてはこれまで例のないスルフェニル化を開発し、後者の触媒系では前項で記したフルオロアルキル化に展開できた。3.フロー反応系への展開 光反応では光路長が長くなると光が途中で吸収されてしまうため反応効率が低下する恐れがあり、これを防ぐためには短口径のチューブ反応装置が適していることが予想され、フルオロアルキル化について副反応をともなう反応系に適用したところ、短時間でしかも副生成物を押さえた形で反応を進行させることに成功した。
このように本基盤研究開始時に課題となっていた案件の大部分は解決され新しい局面を迎える準備が整ってきた。特に有機物触媒については大きな成果が望まれるため、今後新たな研究資金を得てさらに発展させていきたい。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] New Horizons of Photocatalytic Fluoromethylative Difunctionalization of Alkenes2018

    • 著者名/発表者名
      Koike Takashi、Akita Munetaka
    • 雑誌名

      Chem

      巻: 4 ページ: 409~437

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2017.11.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Trifluoromethylthiolation of Aromatic Alkenes Associated with Hydroxylation and Alkoxylation2017

    • 著者名/発表者名
      Li Yanjie、Koike Takashi、Akita Munetaka
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 6 ページ: 445~448

    • DOI

      10.1002/ajoc.201600562

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoredox-catalyzed oxytrifluoromethylation of allenes: stereoselective synthesis of 2-trifluoromethylated allyl acetates2017

    • 著者名/発表者名
      Tomita Ren、Koike Takashi、Akita Munetaka
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 ページ: 4681~4684

    • DOI

      10.1039/c7cc01759f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-free di- and tri-fluoromethylation of alkenes realized by visible-light-induced perylene photoredox catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Noto Naoki、Koike Takashi、Akita Munetaka
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 8 ページ: 6375~6379

    • DOI

      10.1039/c7sc01703k

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Photoredox Catalysis: Trifluoromethylation and Beyond2017

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Olefin Difunctionalization by Photoredox Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 学会等名
      the 8th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-8)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fluoromethylative Difunctionalization of Unsaturated Hydrocarbons by Photoredox Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 学会等名
      the 18th Tetrahedron Symposium Asian Edition
    • 国際学会
  • [学会発表] Olefin Difunctionalization by Photoredox Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 学会等名
      the 6th Gratama Workshop on Chemical Sciences and Innovation for a Sustainable Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 多環芳香族炭化水素を光触媒とするフルオロメチル基含有化合物の製造方法2017

    • 発明者名
      納戸直木・小池隆司・穐田宗隆
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2017-0028880

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公開日: 2018-12-17  

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