フォトレドックス触媒を用いた立体選択的なフルオロメチル基含有スピロ化合物の合成

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、「超分子光レドックス触媒による水中ラジカル反応の開発」、「銅・光レドックス二元触媒系によるモノフルオロメチルエステル の合成」という２つのテーマに取り組んだ。水を溶媒として用いる光反応の開発は、グリーンケミストリーの観点から有用である。報告者は前年度に、超分子を用いたカプセル化戦略により設計した水溶性光レドックス触媒が高い反応性を示すことを報告した。そこで本年度は、超分子光レドックス触媒のさらなる機能開拓に着手した。報告者はまず、超分子光レドックス触媒の基質適用性の検討を行った。その結果、超分子光レドックス触媒はピナコールカップリング、水素原子移動を伴う環化反応、トリフルオロメチル化反応などの多様な反応に使用できることが明らかになった。また、本触媒システムは触媒のリサイクルが可能であったり、基質選択性が発現したりするなど、特異的な性質を示すことも分かった。また報告者らは前年度に、高還元力有機光レドックス触媒が、モノフルオロメチルラジカルを発生させるのに有効であることを報告した。一方で、光レドックス触媒により発生させたモノフルオロメチルラジカルの利用は、アルケンなどとの反応に限られており、特に酸素原子などのヘテロ原子に対する反応への応用は挑戦的な課題である。そこで報告者は本年度、有機光レドックス触媒システムに銅触媒を加えることにより、モノフルオロメチルラジカルの反応性を変換し、酸素求核種と反応させることを試みた。まず、本反応の反応条件の検討を行なったところ、基質であるカルボン酸、炭酸カリウム、有機光レドックス触媒、ヨウ化銅、N,N-ジメチルホルムアミドを用いた条件により、高収率で対応するモノフルオロメチルエステルが得られた。続いて基質適用範囲の調査を行ったところ、様々な基質に対して良好な収率を与えると共に、生物活性物質に対しても適用可能であることがわかった。