Functionalization of carboxylic acids via radical generation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02729
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 33020:Synthetic organic chemistry-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Shimizu Yohei 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (60609816)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: カルボン酸 / ホウ素 / 触媒 / ラジカル / 光

Outline of Final Research Achievements

A novel direct α-functionalization of carboxylic acids was developed by utilizing boron catalysts and visible light energy. One-electron transfer with a reactant proceeds from a photoexcited boron enolate in the reaction system, and a bond formation reaction at the α-position of the carboxylic acid proceeds via a radical intermediate. The α-allylation reaction, which is a carbon chain introduction reaction, and the α-amination reaction, which is a heteroatom introduction reaction, were developed, and the versatility of this method was demonstrated.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カルボン酸は医薬品等の機能性分子に頻出するため、その直接的変換法の開発は、新規機能性分子の創出に寄与することが出来る。本研究ではクリーンな再生可能エネルギーである光を活用できる触媒系とすることによって高活性のラジカル種を生成して新たな反応形式を確立した。カルボン酸はバイオマスから入手できる再生可能原料としても有望であり、カーボンニュートラルが求められる現代社会の要請にも応えるものである。