Development of direct hydrogen atom transfer (HAT) catalyst driven by photoinduced intramolecular single-electron transfer

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前年度に合成した新奇ボリルチオフェノール触媒のブレンステッド酸触媒としての機能を新たに発見し、すでに報告していた一電子還元剤、水素原子引抜き触媒としての機能と合わせたて三触媒機能触媒としての反応開発を行った。その結果、ケトンとベンジリックアルコールもしくはベンジリックアミンを水素原子引抜き機能により、ケトンを一電子還元とプロトン化により活性化し、生成する２つの異なるラジカル-ラジカルカップリングによるかさ高い1,2-ジオールおよび1,2-アミノアルコール誘導体の合成法を見出した。これは、３つの触媒機能を単一の反応系において巧みに利用したという点で学術的に高い意義があるのに加え、触媒反応自体も従来合成が難しかった立体的に混み合った分子群を100%の原子効率かつ高い触媒回転頻度で与え、触媒以外の添加物も必要としないグリーンな反応であることから合成反応としての価値も高い。この成果は日本化学会第103春季年会と第53回中部化学関係学協会支部連合大会、および２件の国内シンポジウムにおいて発表を行い、2023年度の前期中に論文として投稿する予定である。加えて、水素原子引抜き能の向上と還元力の向上による基質適用範囲の拡大をねらい、ボリルチオフェノール触媒構造をベースとした、触媒の機能改変と改良をに取り組んだ。現状は新しい触媒の開発までには至っていないが、触媒の機能発現に重要な励起状態における構造・物性相関を得るに至った。